Prognoza pogody rodem z "Powrotu do przyszłości"

W drugiej części kultowej trylogii "Powrót do przyszłości" pojawia się scena, w której dr Brown, przenosząc się w przyszłość, wie kiedy przestanie padać z dokładnością do sekundy. Czy wizja ta dziś, czyli 21 października 2015 roku, stała się rzeczywistością? Czy to wciąż przyszłość?

Jest rok 1989. Dr Emmett Brown zabiera Marty'ego McFly'a i jego dziewczynę Jennifer Parker w przyszłość, do 2015 roku, gdzie mają zapobiec rodzinnej tragedii. Gdy lądują wehikułem czasu w bocznej uliczce, doktor w roztargnieniu wysiada z samochodu i zapomina, że wciąż pada deszcz. Patrzy więc na zegarek i odlicza 5 sekund, po czym deszcz ustaje, a niebo się rozpogadza.

Doktor wypowiada później słowa, które są chyba marzeniem każdego meteorologa: "Jak w zegarku. Absolutnie zdumiewające. Szkoda, że poczta nie działa tak, jak służba meteorologiczna".

Czy wizja scenarzystów, Boba Gale'a i Roberta Zemeckisa, w filmie "Powrót do przyszłości II", o tym jak będą wyglądać prognozy pogody za 25 lat, stała się już faktem, a może nadal pozostaje fikcją? Okazuje się, że tak precyzyjne prognozowanie zjawisk zachodzących w atmosferze jest nie tylko niemożliwe, lecz nie będzie nam dane jeszcze przez wiele wiele lat. Dlaczego?

Pogoda nie zawsze na zawołanie

Ponieważ, aby przewidywać pogodę z tak dużą dokładnością, potrzebujemy gigantycznej ilości informacji. W prawdzie możemy już liczyć na zdjęcia satelitarne i radary meteorologiczne, które pozwalają nam przewidzieć, kiedy zacznie padać i przestanie, ale z dokładnością do kilku minut, a nie sekund. Z takich prognoz, nazywanych "nowcastingiem", już korzystają organizatorzy rozrywkowych imprez plenerowych czy też wydarzeń sportowych.

Mobilny radar meteorologiczny małego zasięgu. Fot. eldesradar.com

Po raz pierwszy na szeroką skalę prognozowano pogodę z dokładnością co do kilku minut m.in. podczas zimowych igrzysk olimpijskich w Vancouver i Soczi. Jak mogliśmy wówczas usłyszeć, np. podczas konkursów narciarskich, komentatorzy informowali, że meteorolodzy przewidują ustanie opadów za 5 czy 10 minut. Prognozy miały znaczną sprawdzalność, ale wymagały gigantycznych nakładów finansowych. Przeciętny Kowalski nie mógłby sobie na nie pozwolić.

Problematyczne staje się także szybkie przekazywanie takich prognoz np. na smartfony lub smartwatche. Teoretycznie jest to możliwe, przy uwzględnieniu dokładnej lokalizacji danej osoby, ponieważ zdarza się, że w jednej części miasta pada, a w drugiej nie. Jednak po drodze mamy znacznie więcej problemów, nie tylko technicznych, bo na przeszkodzie stoi nam sama natura.

Przeszkadza nam sama pogoda

Zasada działania radarów uniemożliwia nam określenie ze 100-procentową pewnością czy opady, które spadają z chmury, dotrą do powierzchni ziemi, ponieważ w międzyczasie mogą przecież wyparować, co w ciepłe dni wcale nie jest takim rzadkim zjawiskiem.

Po za tym, zanim deszcz spadnie na ziemię, musi minąć przynajmniej kilka minut. Kropla wody spada bowiem z chmur, które wiszą nad naszymi głowami na wysokości od kilkuset metrów do kilku kilometrów. Istotna jest również średnica kropel, bo to od niej uzależnione jest to, jak szybko owe krople spadną na ziemię.

W filmie pojawia się bardzo istotny błąd. Deszcz przestaje padać w jednej chwili, jak za zakręceniem kurka w deszczownicy (to właśnie deszczownicę wykorzystano przy kręceniu sceny). W rzeczywistości opady nie kończą się i nie zaczynają aż tak gwałtownie. Dlaczego?

Ponieważ największe krople spadają najszybciej i dlatego deszcz zaczyna się zazwyczaj od dużych kropli, a kończy małymi. Ustawanie opadów jest więc zjawiskiem nieco bardziej długotrwałym i zamiast jednej sekundy, trwa na ogół nie krócej niż minutę, aż spadną ostatnie, najmniejsze kropelki.

Średnice kropel wahają się od 0,5 do 6 milimetrów. Kropla o średnicy 5 milimetrów spada w tempie 9 metrów na sekundę, mżawka zaś 2 metrów na sekundę lub nawet wolniej. W chmurach burzowych deszcz wiruje na średniej wysokości około 2 kilometrów. Duże krople potrzebują, więc około 200 sekund, by dolecieć do ziemi. Jednak w drodze rozbijają się na mniejsze kropelki i podróż zajmuje im wtedy mniej więcej sześć minut.

To kiedy spadną uzależnione jest również od prędkości wiatru, a wyżej nad ziemią, także od turbulencji powietrznych. Mogą one sprawić, że nawet jeśli uda się przewidzieć, kiedy deszcz przestanie padać, z dokładnością do 5 minut, to może się to stać o kilka minut wcześniej lub później, bo wiatr przeniesie krople na większe odległości, omijając naszą lokalizację.

Przewidzieć czy zaprogramować?

Czego więc potrzebujemy, aby móc to wszystko przewidzieć? Bardzo dokładnych pomiarów stanu atmosfery, niemal w każdym punkcie miasta i świata. Z logistycznego punktu widzenia jest to niemożliwe. Dlatego też najprawdopodobniej nigdy nie będziemy potrafili przewidywać pogody tak, jak jest to pokazane w filmie.

Miasto przyszłości po kopułą.

Możemy natomiast przewidywać pogodę co do kilku minut, ale nie wszędzie i nie w każdej chwili, no chyba, że miasta zamkniemy pod kopułami i wówczas sami będziemy decydować, gdzie i kiedy uruchomić deszczownice. Najprawdopodobniej taki właśnie pomysł był bliższy scenarzystom.

Jeśli jesteśmy spostrzegawczy, to w rogu gazety USA Today ujrzymy prognozę pogody, a dokładniej to, co zostało przez meteorologów zaplanowane. Między północą a 1:36 niebo miało być prawie bezchmurne. Od 1:37 do 6:36 rano zachmurzenie miało być umiarkowane. Od 6:37 do 7:23 miały występować obfite opady deszczu. Zaś między 7:24 a 7:29 słabe deszcze.

Jednym słowem, pogoda na zawołanie. Takie rozwiązanie z pewnością będzie łatwiejsze i tańsze. Nie będzie więc fikcją teoria, że nim nauczymy się precyzyjnie przewidywać pogodę, sami zaczniemy ją zmieniać lub tworzyć.