A meteorológiai adatok gyûjtése, kezelése, feldolgozása, az idôjárási alaptérképek rajzolása, az elemzést szolgáló analízisek készítése igen sokáig kézi erôvel történt. Az adatok mennyiségének növekedtével és a technika fejlôdésével késôbb szükségessé és egyben lehetségessé vált az elektronikus adatátvitel és a számítógépek egyre szélesebb körû használata az idôjárás elôrejelzésében.

Manapság az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ) napi mintegy 1000–1500 millió byte (Mb) adatot gyûjt be és dolgoz fel. (A könnyebb érthetôség kedvéért megemlítjük, hogy egy közepes nagyságú enciklopédia kb. 600 Mb információt tartalmaz.) A nagyobb meteorológiai központokba beérkezô napi információk száma megközelíti a 10 000–15 000 Mb-ot. Az adatmennyiség ilyen mértékû növekedésekor a meteorológus csak akkor nem vész el az adatok tömegében, ha számítógépeket használ.

Az elsô fontos feladat a beérkezett adatok átalakítása. Ilyen feladat például a dekódolás, amely a nemzetközi szabványoknak megfelelô kódolással lehetôvé teszi a meteorológus számára azt, hogy a sûrített adatokat használni tudja. A hosszú számsorok formájában érkezô információ ugyanis közvetlenül nem hasznosítható, bár a meteorológus megfelelô gyakorlattal többnyire "olvasni" tudja ezeket. (Hosszú idôn át így is történt a dekódolás.) A meteorológus vagy az ôt segítô technikus a számsorokat nézve rajzolta meg az idôjárási térképet, fejben végezve el a számok egyezményes átalakítását.

Mivel gyakran adódnak hibák a légköri adatok mérése, kódolása és átvitele közben, fontos feladat az adatok ellenôrzése, a nem megfelelô adatok kiszûrése és javítása. Az egyik legegyszerûbb adatellenôrzô módszer az, ha a közeli állomásokon mért adatokat hasonlítják össze. Ennél a módszernél gyakran van szükség meteorológiai megfontolásokra, hiszen átlagos körülmények között az eltérések nem lehetnek nagyok, ám ha a két állomás között idôjárási front húzódik, akkor jogos lehet még a szélsôségesen nagy eltérés is.

A következô lépés az adatok tárolása. Ez ma leginkább a számítógépekhez kapcsolt mágneses lemeztárolón, illetve hosszabb idôtartamra mágnesszalagon történik. Az így elkészült adatbázis két fontos célt szolgál:

1. lehetôvé teszi az adatok azonnali feldolgozását és a szükséges produktumok elkészítését az elôrejelzés számára,
2. szigorított adatellenôrzés után, hosszú ideig való tárolással biztosítja az adatokat a kutatás/fejlesztés és az utólagos tájékoztatás (pl. igazságügy) számára.

Amint említettük, a légkör jelenlegi helyzetének ismerete elengedhetetlenül szükséges az elôrejelzések készítéséhez. A meteorológus ezt a tudást a mért adatok elemzése, analízise révén szerzi meg (l. Dévényi: Meteorológiai adatok asszimilációja). Az analízis általában több lépcsôben történik, eredménye leggyakrabban képi, fôként térképes formában jelenik meg. Minél több mért adat áll rendelkezésre, annál összetettebb feladatról van szó. Elôször el kell készíteni az idôjárási térképeket a légkör különbözô magasságaira. A talajtérképre a talajon mért légnyomás, hômérséklet, nedvesség, szélirány és sebesség, a jelenlegi idôjárás kódja stb. adatok kerülnek. Ebbôl már látható, hogy hol van napsütés, hol esik az esô vagy hó. Az azonos légnyomású helyeket összekötô vonalak segítségével kapjuk meg a légnyomási képet, amelybôl megállapítható, hogy hol helyezkednek el magas, illetve alacsony nyomású területek (ciklon, illetve anticiklon), hol húzódik idôjárási front (l. Bodolainé: A légköri képzôdmények és az idôjárás). A nyomásértékek változásának tendenciája már némi változásra is utal, például zivatar kitörése elôtt erôsen süllyed a légnyomás, a zivatar megszûntével vagy hidegfront átvonulása után pedig erôs emelkedés figyelhetô meg.

A talajon mért adatokból készített analízisek azonban nem adnak teljes képet az idôjárási képzôdményekrôl. Két teljesen azonos felszíni nyomási kép esetén is lehet különbözô az idôjárás, ha a légkör magasabb rétegeiben eltérés mutatkozik. Ezért a rádiószondás mérések eredményeibôl el kell készíteni a magassági analíziseket is. Ez általában horizontális metszetek formájában történik, amikor a légkör adott nyomásszintjein mért értékekbôl a talajtérképhez hasonló analíziseket készítünk, felhasználva az adott szint magasságának, hômérsékletének, nedvességének, szélirányának és sebességének értékeit.

A gyorsaság különösen fontos az igen rövid élettartamú veszélyes idôjárási jelenségek esetén, mint például az intenzív zivataroknál, szélviharoknál, árvizet okozó heves esôzéseknél. Ilyen esetekben ugyanis néhány perc idôelôny a riasztáskor akár életeket is menthet. Az adatok mennyiségének nagymértékû növekedése és azok mind gyorsabb gyûjtése és feldolgozása természetesen egyre nagyobb terhet ró az elôrejelzést támogató rendszerre. Ennek a követelménynek a kielégítésére valós idôben mûködô (real time), nagy képességû digitális adatkommunikációs és feldolgozó elôrejelzô rendszerekre van szükség (Mandics, 1992).

Itt érdemes megjegyezni, hogy az OMSZ utóbbi években történt fejlesztései mind ebbe az irányba mutatnak. Vége felé jár a talajközeli megfigyelôrendszer automatizálása, ami egyaránt jelenti a mérések és az adattovábbítás automatizálását. Automatizált üzemmódban mûködik a radarhálózat, kiépült a villámlást lokalizáló hálózat. A telekommunikációs vonalak fejlesztése egyre nagyobb sebességû adattovábbítást tesz lehetôvé, ami egyben azt is biztosítja, hogy a külföldi központokban futtatott elôrejelzési modellek eredményei idôben megérkezzenek. Fejlôdik a "másik oldal" is, vagyis az adatfogadás, illetve az adatok feldolgozása is fejlettebb, nagyobb képességû digitális eszközökkel és modern módszerekkel. 1993 óta mûködik az új telekommunikációs számítógép, és ma már operatív módon kerül alkalmazásra az ún. meteorológiai munkaállomás (l. Horváth: Meteorológiai munkaállomások).

Az idô tehát az elôrejelzô munkájában döntô tényezô. Elôrejelzések készítéséhez egyrészt a lehetô legfrissebb mérésekbôl készített analízisekre van szükség, másrészt olyan elôrejelzési modellek számítógépen való futtatásának eredményeire, amelyek szintén a lehetô legkésôbb mért adatokat használják fel (l. Horányi és mts.: Az idôjárás számszerû elôrejelzése). Ezek a futtatási eredmények újabb vizsgálatokat tesznek szükségessé, vagyis még több idô kellene, hiszen ezeket is át kell nézni, össze kell vetni a légkör jelenlegi állapotával, és el kell dönteni, hogy a jelenlegi állapotból egyáltalán következhet-e a modell által adott kép. Szerencsére ellentmondó helyzetet ritkán jeleznek elôre a modellek. Fontos itt mégis megjegyezni, hogy bármilyen tökéletesek is a meteorológiai megfigyelések, a légkörben rejlô bizonytalanság, és a benne zajló fotyamatok kaotikus jellege eleve korlátozza az elôrejelzések pontosságát (l. Tóth Z. és Szunyogh I. cikkét).

A számítógépek megjelenése elôtt az elôrejelzési munka eszközei a kézzel rajzolt és analizált idôjárási térképek voltak (3. ábra). A meteorológiai mesterséges holdak megjelenése forradalmi technikai újítás volt, de a róluk származó információ eleinte csak fénykép formájában állt rendelkezésre. Az adatokkal számításokat végezni nem lehetett.

3. ábra. Kézzel rajzolt idôjárási térkép részlete

Az elôrejelzési modellek számítógépen való futtatása komoly fejlôdést hozott, ám eleinte hasonló problémát hordozott. A számszerû eredményeket ugyanis nem lehetett elég gyorsan hasznosítható formában megjeleníteni. A probléma egy ideig csak növekedett, mert a számítógépek kapacitása nôtt, ezzel egyre több idôlépcsôre, nagyobb területre és hosszabb távra szóló elôréjelzések készültek.

A rendelkezésre álló adatok és produktumok mennyiségének növekedése megkövetelte, a technika fejlôdése pedig szerencsére lehetôvé tette a számítógépes megjelenítô eszközök alkalmazását az idôjárás elôrejelzésében. Ez azért lényeges, mert az elôrejelzô szakember leggyakrabban képi információt használ. A képek lehetnek idôjárási térképek, mint a talaj vagy magassági analízisek, vagy az elôrejelzô modellek számítógépes futtatásának eredményeként elôállt meteorológiai mezôk, amelyek az analízisekhez hasonlóan a talajfelszínre vagy a légkör egyes magasságaira vonatkoznak. Képi információra van szükség a meteorológiai mesterséges hold és az idôjárási radar mérési eredményeinek kezelésekor is.

A sokféle információ képi megjelenítését végzô számítógép a meteorológiai munkaállomás, amely ma az elôrejelzô szakember legfontosabb munkaeszköze. AIkalmazásával áttekinthetôvé válnak az adatok, produktumok, megjeleníthetôk az idôjárási térképek és az elôrejelzési modellekbôl származó meteorológiai mezôk (4. ábra). Ezek egymásra helyezhetôk, összehasonlíthatók, ill. e mûveletek segítségével kiemelhetôk az éppen aktuális idôjárás elôrejelzéséhez szükséges információk. E gyors és az idôjárási helyzettôl függôen váriálható lehetôségek birtokában az elôrejelzô szakember hozzáláthat a különbözô távra és területre szóló, különbözô igényeket kielégítô elôrejelzések elkészítéséhez.

Az idôjárás elôrejelzése különbözô igényeket elégít ki. Legszélesebb körben az általános prognózisokat alkalmazzák, amelyek az idôjárás alapvetô jellegét határozzák meg, a médián keresztül is ezek az információk jutnak el a lakossághoz a várható idôjárásról (l. H. Bóna–Németh: Az idôjárásjelentések és a média). De ezekre épül az összes többi, speciális célra készülô elôréjelzés is: Felhasználjuk ôket a repülésmeteorológiai elôrejelzések és veszélyjelzések készítésekor ugyanúgy, mint a viharjelzésben, vagy a hidrológiai célokat szolgáló elôrejelzések esetén (l. Buránszkiné–Kovács: Meteorlógia a repülésszolgálatában, Bartha: Balatoni viharjelzés). Alapul szolgálnak az ún. célprognózisokhoz is, amelyek a mezôgazdaság, az ipar, a közlekedés, a kereskedelem stb. számára készülnek (I. Varga-Haszonits–Stollár: Növénytemtesztés és az agrometeorológiai elôrejelzés, Vissy–Bátyi: A földfelszíni közlekedés meteorológiája, Kalmár–Maller: Az energiaipar idôjárási igényei). Végül legyen szó akár veszélyjelentésrôl, akár célprognózisról, azok – a technika és a vagyon védelmét és gyarapítását érintô jelenségek mellett – kitérnek a köztük élô, velük dolgozó emberre ható idôjárási jelenségekre is (l. Bártfai–Gáll: Az idôjárás változásai és az egészség, Molnár: Idôjárási stressz a nagyvárosokban).

Az OMSZ által készített általános elôrejelzések fôként Magyarország területére szólnak, ultrarövid, rövid, közép- és hosszú távra. Az idôtartam 12 órától 1 hónapig terjed, sôt kísérleti céllal 6 hónapra szóló elôrejelzések is készülnek. Tudni kell azonban azt, hogy az elôrejelzések megbízhatósága az idôtartam növekedésével erôsen esökken (l. Bartholy–Práger: Közép- és hosszú távú elôrejelzés: módszerek, korlátok, új lehetôségek). Ez még akkor is így van, ha az utóbbi idôben.az elôrejelzések pontossága minden idôskálán javuló tendenciát mutat – bár ennek kimutatása nem is könnyû feladat (l. Homokiné–Wantuch: Az idôjárás-elôrejelzések beválásáról). Idônként természetesen ki kell lépni az ország területérôl, hiszen például a hidrológiai elôrejelzések készítéséhez a Duna és a Tisza vízgyûjtôinek országon kívül esô részeire is szükségesek a meteorológiai elôrejelzések. (l. Bonta–Bartha: Meteorológiai elôrejelzések szerepe a hidrológiában). A szerenesére csak igen ritkán elôforduló ipari katasztrófák esetén ugyanez a helyzet: külföldre vonatkozó elôrejelzéseket is kell készíteni, hiszen elôre kell látnunk, eléri-e a szennyezôdés országunkat és ha igen; mikor (l. Ferenczi–Sándor: Ipari katasztrófák és az idôjárás).

A speciális prognózisok továbbításához újabb kommunikációs és elosztórendszerekre van és lesz szükség (digitális telefonvonal, prémiumtelefon, prémiumfax, interneten keresztül elérhetô World Wide Web), hogy ezeket a célprognózisokat gyorsabban és gazdaságosabban juttathassuk a felhasználókhoz. Ezekre égetô szükség van, mivel az OMSZ naponta 100–150, esetenként még több prognózist bocsát ki, és ennyi gépelésre, telexen, faxon való továbbításra már nincs emberi kapacitás. (Az OMSZ általános prognózisai a http://www.met.hu/ internet-címen olvashatók).

Végül megemlítjük, hogy külföldön a prognózisok automatikus elkészítésével is kísérleteznek már. Ma az analízisek és modellfuttatások eredményeként rövid távra már nemcsak a prognosztikai mezôk állnak rendelkezésre digitális formában, hogy azokból a meteorológus elôrejelzést készítsen, hanem az egyes elôrejelzendô meteorológiai elemek mezôi is, mint a hômérséklet maximuma és minimuma, a csapadék és a felhôzet mennyisége és fajtája stb. E hozzárendelés történhet a nagy térségû mezôk és a helyi idôjárás közötti statisztikai kapcsolatok alapján vagy a modellek – e vonatkozásban még nem igazán megbízható – saját számítási eredményei alapján (l. Matyasovszky: Elôrejelzés légköri modellekbôI). Így a számítógép a megfelelô település-, úthálózat- stb. térképek segítségével képes a helyi hômérsékletrôl, csapadékról és más egyebekrôl automatikusan prognózisokat készíteni. Ilyen munka folyik az Egyesült Államok Nemzeti Óceán és Atmoszféra Hivatal (NOAA) Elôrejelzô Rendszerek Laboratóriumában (FSL).

Hangsúlyozzuk azonban, hogy az automatikusan készült prognózis kiadása elôtt a meteorológusnak ellenôriznie és szükség esetén javítania kell a digitális mezôket.

A meteorológia tudománya az utóbbi idôben rendkívül nagy fejlôdésen ment keresztül. Emögött azonban igen kemény munka, ideálisan kiválasztott hardware eszközök és célorientált módon megírt programrendszerek vannak. És nem lehet leállás! Fel kell készülni áramszünetre, hardware-, software-hibákra. A számítógép újabb bizonyítéka a technika és az ember egymásrautaltságának, de bizonyíték arra is, hogy ma már a meteorológus nem képes igazán hatékonyan egyedül dolgozni, egyre inkább össze kell fogni más szakterületek képviselôivel, matematikusokkal, számítástechnikusokkal, mérnökökkel. A meteorológián belül is fokozódik a specializálódás. Mások készítik a prognózist, a modellek fejlesztését, és megint mások dolgozzák ki a radarmeteorológiai, mûhold-meteorológiai módszereket. Ahhoz, hogy a meteorológusok pontosabb elôrejelzéseket tudjanak készíteni, egyre több és egyre megbízhatóbb információkra van szükség. Ez pedig folyamatos kihívás a technika fejlesztésére. A technikai fejlesztés által adott lehetôségek azután megkövetelik a szakmai fejlesztést is, és ez így folytatódik tovább.

Minden fejlesztés és elôrehaladás ellenére is tisztában kell lennünk azonban azzal, hogy ma még nincs és várhatóan nem is lesz egyetlen olyan megfigyelôrendszer sem, amely tökéletes lenne, azaz egymagában képes lenne a légkör állapotát teljes részleteiben, az elôrejelzés számára tökéletes pontossággal leírni. Ugyanez mondható el a numerikus elôrejelzési modellekrôl is. Egyre jobbak, egyre megbízhatóbbak, még sincs köztük tökéletes. A légkör kiinduló állapotának ismeretében, a modellek eredményeinek értékelésével az elôrejelzô szakemberek maguk döntik el azt, hogy kinek az eredményeit fogadják el az aktuális helyzetben, azaz melyik modell eredményeire alapozva készítik el az elôrejelzést.

A számítástechnika széles körû alkalmazása tehát egyre jobban megkönnyíti és eredményesebbé teszi a meteorológus munkáját, de nem veszi azt át! Ezen a területen az ember még sokáig nem lesz gépekkel helyettesíthetô. Az viszont biztos, hogy egyre nagyobb tudással rendelkezô elôrejelzô szakemberekre van szükség, olyanokra, akik képesek az új lehetôségek kihasználására.

Ez nem könnyû, de izgalmas és nagyon szép feladat.

Atlas, D., 1990: Radar in Meteorology. American Meteorological Society, Boston, USA.

Bodolainé Jakus Emma, 1996: Magyar szinoptikus meteorológiai kutatások 1955–1995. Országos Meteorológiai Szolgálat, Budapest.

Mandics, P A., 1992: Development of an Advanced Weather Service System. Magyarok szerepe a világ természettudományos és mûszaki haladásában. III. Tudományos Találkozó, 1992. Országos Mûszaki Információs Központ és Könyvtár, Budapest.

Tanczer Tibor, 1988: Mûhold-meteorológia. Akadémiai Kiadó, Budapest.

Vissza a tartalomjegyzékhez