Az idôjárási elôrejelzések készítését, amelyek minden fázisa elejétôl fogva szorosan összefügg az ember tudományos képességeivel és a technika által nyújtott lehetôségekkel, négy fô feladatcsoportra lehet bontani:

1. a mért adatok gyûjtése, minôségi ellenôrzése, javítása, tárolása;
2. az adatok analízise, integrálása, idôjárási modellek készítése és futtatása, az elôrejelzések készítéséhez szükséges, a légkör jelen és jövôbeni állapotát bemutató produktumok elôállítása;
3. az adatok és produktumok megjelenítése úgy, hogy azok az elôrejelzô szakember számára is hozzáférhetôek legyenek, általános idôjárási elôrejelzések megfogalmazása;
4. az általános elôrejelzésekre épülô speciális elôrejelzések készítése a legkülönbözôbb felhasználási területek igényeinek kielégítése céljából.

Ezen feladatcsoportok áttekintése után nyilvánvaló lesz, hogy az idôjárás tudományos alapokon történô elôrejelzésekor mennyire összefonódik az emberi tevékenység és a technika. Talán érthetôvé válik az is, hogy miért kell a tudományos és technikai fejlôdés mindenkori Iegmagasabb szintjén dolgozni ahhoz, hogy az elôrejelzések minél jobban beváljanak és akár csak kismértékben is javítani tudjuk azokat.

Az idôjárás és annak változásai szinte minden emberi tevékenységre hatással vannak, néha igen nagy mértékben befolyásolják életünket – sajnos anyagi károkat és néha vétlen emberek halálát is okozhatják. Gondoljunk csak az árvizet okozó heves esôzésekre, a nálunk szerencsére csak ritkán elôforduló tornádókra vagy az elô sem forduló hurrikánokra, de veszélyt jelentenek például a Balaton felett kialakult heves széllökésekkel járó zivatarok is. Nem kell azonban ilyen. messzire mennünk, a kevésbé drasztikus változások is meghatározóak lehetnek számunkra. Nem mindegy például, milyen idô várható a hétvégére, hogy vigyünk-e esernyôt munkába menet, vagy alkalmas lesz-e az idô szabadtéri munkára, programokra.

Az idôjárás jövôbeli meghatározása, elôrejelzése valószínûleg már régen is fontos tényezô volt (l. Koppány: Idôjárás és történelem). Errôl tanúskodnak a széles körben elterjedt, esetenként helyes, máskor helytelen népi megfigyelések, amelyek fôként észleléseken, hosszú évek tapasztalatain alapulnak (l. Kis-Kovács: "Mezei" meteorológusok).

Az idôjárás jövôbeli ismeretére vonatkozó igény azonban önmagában még elég sokáig kevésnek bizonyult. Szükség volt a meteorológiai elemek (hômérséklet, légnyomás, légnedvesség, csapadék, szél iránya és sebessége, napfénytartam stb.) mérésére, amely csak a 17-18. század óta történik. Így már ismertté vált, hogy "Milyen idô van most?"

A tudományos alapokon történô elôrejelzés azonban csak akkor indulhatott meg, amikor az ember képessé vált a már meglévô mérések eredményeit elemezni, analizálni is, vagyis megmondani: "Miért van most ilyen idô?" Ez az 1860-as évekre tehetô (Bodolainé, 1996). A mérések analízise útján írható le ugyanis a légkör aktuális helyzete (mint kiinduló állapot) az idôjárási folyamatok elôrejelzéséhez, amely már választ fog adni a legfontosabb kérdésre: "Milyen idô lesz?" Ezen az úton is csak nagyon rövid távra szóló elôrejelzéseket készítettek. Késôbb aztán, az adatok mennyiségének és választékának bôvülésével, különösen az elmúlt évtizedek folyamán, lehetôség nyílt a légkör állapotának egyre pontosabb leírására és ezzel a hosszabb távra szóló elôrejelzések készítésére.

Az idôjárás elôrejelzésének folyamata a mérésekkel indul (1. ábra). A légkör tökéletes leírásához minden meteorológiai elem (hômérséklet, légnyomás stb.) mérésére szükség lenne a légkör minden egyes pontjában, a felszínen és a magasabb légrétegekben is. Atmoszféránk méretei miatt azonban ez természetesen nem lehetséges. Anyagi és technikai korlátok miatt tehát be kell érnünk a sokkal kevesebb helyen és sokkal ritkábban végzett megfigyelésekkel. Ez a tény nagymértékben hozzájárul ahhoz, hogy elôrejelzéseink nem lehetnek determinisztikusak (I. Tóth–Szunyogh: Miért nem tökéletesek az idôjárás-elôrejelzések?).

A földfelszíni mérések több száz éves múltra tekintenek vissza (l. Bereczky–Varga: Az idôjárás földfelszíni megfigyelése). Már az 1700-as évek végétôl folynak rendszeres mérések Európában. A léggömbök által magasba emelt mûszerekkel magaslégköri méréseket végeznek, amelyek a légkör függôleges keresztmetszetérôl nyújtanak rendkívül fontos információkat, igen nagy lökést adva ezzel az elôrejelzések fejlôdésének, hiszen így sokkal teljesebbé vált a légkör kiinduló állapotának leírása. A magaslégköri megfigyelések a 2. világháború elôtt kezdôdtek, és nagyjából az 1950-es évek elejére váltak világszerte általánossá (l. Németh: A légkör függôleges szondázása). Ezek az ún. rádiószondák rádióhullámok segítségével juttatják a mérések eredményeit (hômérséklet, légnyomás, légnedvesség, szélirány és -sebesség) a földfelszínen létesített megfigyelôállomásokra.

A következô nagy elôrelépést az elsô távérzékelési eszköz, az idôjárási radar bevezetése jelentette a 2. világháború után (l. Nagy és mts.: Radarok az idôjárás megfigyelésében, és Atlas, D., 1990). A felhôkrôl visszaverôdô rádióhullámok közvetett információt szolgáltatnak a felhôk víztartalmáról, a csapadék intenzitásáról. Az idôjárási radarok legújabb változata a levegô mozgását is képes regisztrálni a Doppler-effektus kihasználásával, lehetôvé téve például a zivataros kifutószélnek, a tornádók elôtt kialakuló ún: mezo-ciklonnak, esetenként magának a tornádónak a felderítését is. A felsoroltak mindegyike emberi életet is veszélyeztetô meteorológiai jelenség!

1960. április 1-jén egy újabb korszak kezdôdött a meteorológia történetében. Ekkor lôtték fel a TIROS I.-et, az elsô kifejezetten meteorológiai célú mesterséges holdat. Elôször a kvázipoláris, majd az Egyenlítô felett elhelyezett és a föld forgásával szinkronizált, ún. geostacionárius mûholdak adtak a meteorológus kezébe részletes információkat a felhôzetrôl és annak változásairól (vizuális, infravörös és vízgôztartományokban) (l. Kerényi: Mûholdas adatok az idôjárás elôrejelzésében. Tanczer, 1988). A képek alapján jól elkülöníthetôk a különbözô felhôfajták, igen jól látszanak például a gomolyos szerkezetû felhôk, amilyen a zivatarfelhô is. Az infravörös tartományban végzett mérésekbôl következtethetünk a felhôk tetejének hômérsékletére, amelybôl a felhôk magassága származtatható. Ezek a mûholdképek ma már hurokfilm formájában a tv mûsoraiban is láthatók.

A meteorológiai mesterséges holdak információinak felhasználásával lehetôvé vált a hômérséklet és a nedvesség közelítô értékeinek elôállítása, a Föld felszínétôl a légkör felsôbb rétegéig. A vízgôztartományban végzett mérések adnak például képet a légkör magasabb rétegeinek nedvességi viszonyairól. Bár ezek a mérések még távolról sem képesek a rádiószondák pontosságát és vertikális felbontását helyettesíteni, nagyon fontos információkat szolgáltatnak az olyan adatszegény területekre, mint például az óceánok térsége.

Az 1980-as években újabb távérzékelô eszközöket fejlesztettek ki és kezdtek bevezetni. Ezek közül a legfontosabb az ún. profiler, amely lényegében radaron alapuló rendszer.

2. ábra. Rádióakusztikai berendezés, amely a szél sebességét és irányát méri

A profiler földön elhelyezett antennája három irányban bocsát ki rádióhullám-impulzusokat, függôlegesen, és 15 fok eltéréssel a függôlegestôl északi, ill. keleti irányban. Az atmoszféra. által e három irányból visszavert rádióhullámok a Doppler-effektus segítségével megadják a szélsebességet a hullám visszaverôdésének magasságában. Ilyen módon a profiler óránként, egyes esetekben gyakrabban képes mérni a szél sebességét és irányát a föld felszínétôl 20–25 km-es magasságig, 0,5–1 km-es felbontással. Újabban a profilert akusztikai eszközökkel (nagy teljesítményû hangszórókkal) is kiegészítették (l. bôvebben Németh P. cikkében). A rádió- és akusztikai impulzusok szinkronizálásával a rádióhullám visszaverôdése a hanghullámról megadja az utóbbi terjedési sebességét, amely lehetôvé teszi a hômérsékleti profil meghatározását 4–5 km magasságig. A 2. ábrán ilyen rádióakusztikai profiler látható.

Az érzékeny elektromágneses vevôkészülékek lehetôvé tették a villámok.érzékelését és helyének azonosítását (l. Dombai: Villámlás-lokalizációs hálózat Magyarországon). A villámok száma és helye értékes információt ad a zivatarok kialakulásáról és intenzitásáról. A földön és a levegôben helymeghatározásra szolgáló rendszer (Global Positioning System, GPS) alapja több, nemrég felbocsátott mesterséges hold. Mivel a helyzetmérések egyik fô hibaforrása a GPS-mûholdak által kibocsátott rádióhullámok törésindex-változása, amelyet a légköri nedvesség okoz, a hibák kiküszöbölése egyben a levegô nedvességtartalmának meghatározását is jelenti, vagyis megfelelô számítások elvégzése után a GPS-rendszer alkalmas a légkör egy nagyobb térségre és függôlegesen átlagolt (vertikális integrált) nedvességtartalmának a mérésére.

Napjainkban érdekes megoldás az újabb típusú utas- és teherszállító repülôgépekre szerelt automata meteorológiai mûszerek által mért és a mûholdon vagy rádión keresztül a földre juttatott légköri adatok használata. Ezek a mérések értékes információt tartalmaznak a légkör állapotáról a repülés magasságában (10–13 ezer méter körül) és a repülôterek körzetében regisztrált adatokkal, hiszen a gépek le- és felszállás közben is képesek mérni. Ez utóbbiak a technika fejlôdésével valószínûleg lehetôvé teszik majd a forgalmasabb repülôterek közelében mûködô rádiószondák helyettesítését is. Pillanatnyilag az Egyesült Államokban naponta kb. 30 000 repülôgépes mérés áll a meteorológusok rendelkezésére, de az egész világon próbálkoznak már az ilyen adatok begyûjtésével és felhasználásával. Európában Franciaország, Nagy-Britannia és Hollandia mûködtet ilyen rendszert.

Amint az eddigiekbôl is látható, az utóbbi években az új mérôrendszerek alkalmazásával egyre több légköri paraméter mérése vált lehetôvé. Várható, hogy az újabb távérzékelési rendszerek kifejlesztésével további adatokat is kaphatunk majd, . illetve a már eddig is mért paraméterek több helyrôl és pontosabban kerülnek a meteorológus asztalára. Mindez természetesen jelentôsen megnöveli a feldolgozandó adatmennyiséget, viszont fontos szerepet játszik az elôrejelzések javításában.

(A jelentôs fejlôdés mellett is figyelembe kell venni azonban azt a tényt, hogy az újabb és modernebb megfigyelôeszközök ellenére sincs olyan rendszer, amely egymagában képes lenne a légkör állapotának pontos leírására.)

Mindenki elôtt ismert tény, hogy az idôjárás nem ismer országhatárokat! Az elôrejelzések készítéséhez ezért nemcsak arról a területrôl van szükség információkra, amely területre az elôrejelzést készítjük, hanem jóval távolabbról is. Például a globális légköri modellek futtatásához szükség van az összes elérhetô adatra szinte az egész világból. Az egész világot átfogó adatcsere azonban csak a 2. világháború után indult meg a Nemzetközi Meteorológiai Szervezet (World Meteorological Organization – WMO) keretében: Az adatcsere három világközpont (Washington, Moszkva és Melbourne), számos regionális központ (Bracknell, Toulouse, Offenbach, Prága, Tokió stb.) és a globális telekommunikációs hálózat (Global Telecommunications System – GTS) segítségével történik. Ez a hálózat jól szervezetten és pontosan mûködik. Mindez lehetôvé tette, hogy az elmúlt évtizedekben az adatokhoz gyorsan hozzá lehessen férni, s így az elôrejelzések minôsége nagymértékben javulhatott. Sajnálatos, hogy az utóbbi években (üzleti megfontolások miatt) több ország is korlátozni kezdte a szabadon hozzáférhetô adatok mennyiségét.

Az adatok feldolgozása, elôrejelzések készítése

Vissza a tartalomjegyzékhez