Лаборатория климата. Долгосрочный прогноз: наука или искусство?

Науки о погоде и климате сегодня выходят на авансцену, поскольку более точные прогнозы погоды и климата позволяют эффективно управлять экономикой и обеспечивать безопасность стран и народов. Но точное долгосрочное прогнозирование пока остается для науки нерешенной задачей. Между тем полвека назад в СССР жил и работал астроном и метеоролог Анатолий Дьяков, которого за достоверность долгосрочных прогнозов называли не иначе как «богом погоды».

Солнечное озарение

Срочная телеграмма от 23 августа 1978 года. Капитан научно-исследовательского судна «Сергей Королев» Нижельский - Дьякову:

«Прошу сообщить погодные условия в Северной Атлантике, в районе полуострова Сэйбл, на период сентябрь-октябрь».

28 августа, срочная телеграмма, Дьяков - Нижельскому:

«Штормовая погода с усилением западных и северо-западных ветров и волнением свыше 5 метров в следующие периоды: 5-7 сентября, 24-28 сентября, 10-17 октября, 27-28 октября. Особенно сильных штормов следует ожидать в третьей декаде сентября и во второй - октября. Усиление ветра до 35 м/сек., волнение свыше восьми баллов».

6 ноября, Нижельский - Дьякову:

«Ваши предположения подтвердились полностью. Даты штормовой погоды совпали абсолютно точно».

И такие телеграммы - от моряков, агрономов, железнодорожников, руководителей обкомов КПСС - Анатолию Дьякову приходили сотнями. Особенно ему были благодарны аграрии, которым прогнозы метеоролога помогали выращивать богатые урожаи. Министерство сельского хозяйства СССР в знак признательности даже предлагало Дьякову помочь издать его научную монографию.

Между тем этот человек был всего лишь начальником заштатной метеорологической обсерватории в посёлке Темиртау в Горной Шории (Кузбасс). Попал он сюда в 1936 году не по своей воле, как и многие в годы репрессий. До этого Анатолий Дьяков работал в Московском университете, знал несколько иностранных языков, что позволяло ему переписываться с ведущими астрономами мира. Именно в Темиртау он и разработал методику долгосрочного прогнозирования погоды - на декаду, месяц и даже сезон - с учётом колебаний солнечной активности. Он анализировал связь числа солнечных пятен, динамики их развития, моментов прохождения групп пятен через центральный меридиан Солнца с изменениями в земной атмосфере, которые и определяют погоду и климат.

Слава о точности его прогнозов и жаркие научные споры о состоятельности этой методики привели к тому, что в 1972 году по инициативе Главного управления гидрометслужбы СССР было созвано I Всесоюзное совещание «Солнечно-атмосферные связи в теории климата и прогнозах погоды». В своем выступлении на этом совещании Дьяков представил новую величину для прогнозов погоды: динамический индекс воздействия активности Солнца на тропосферу Земли. «Прогностическое значение этой величины оказалось весьма значительным, - докладывал ученый. - С ее помощью, наблюдая регулярно поверхность Солнца с 1940 года, я довел успешность декадных прогнозов погоды до 90-95%, а месячных и сезонных - до 80-90%. С помощью обнаружения закономерностей в тропосфере, учитывая воздействие на нее энергии активности Солнца, удалось предвидеть и предупредить не менее чем за 15 суток более 50 значительных атмосферных аномалий, возникших на территории Евразии и Атлантики».

Затмение

Несмотря на это, после смерти Анатолия Дьякова в 1985 году его обсерватория была разрушена, а труды забыты. Почему так произошло, стоит ли вернуться к наследию ученого и каковы перспективы развития долгосрочного прогнозирования погоды - об этом «АиФ» поговорил с непосредственным участником тех событий: академиком НАН Беларуси Владимиром ЛОГИНОВЫМ. В его архивах сохранились уникальные документы и газетные публикации о деятельности Дьякова. Он неоднократно встречался с астрономом и посетил его обсерваторию в 1972 году.

- Анатолий Витальевич был незаурядным человеком, с поразительной памятью, страстно увлеченным своим делом, - вспоминает Владимир Логинов. - Свою астрономическую обсерваторию, например, он построил на собственные деньги (от продажи коровы), за собственные же средства рассылал прогнозы в другие страны, предупреждая их руководства о грядущих ураганах и засухах. Но на упомянутом выше Всесоюзном совещании Дьяков больше сосредоточился на обзоре работ его предшественников, а названный им «закон пауз солнечной активности» и метод прогнозирования погоды на долгие сроки так и не были должным образом представлены. Не было и четкого научного объяснения метода. На мой взгляд, при прогнозировании погоды главную роль играла его феноменальная память (на уровне первых ЭВМ!): он помнил, какова была последовательность атмосферных процессов в разные периоды, что позволяло ему мыслить аналогами погоды и использовать их при прогнозировании. Он также использовал методы мировой погоды, открытые в начале XX века. Вероятно, именно это и могло быть залогом эффективности ряда его предсказаний. Долгосрочный прогноз в те годы в значительной мере был искусством, а он этим искусством владел в полной мере. Но о высокой оправдываемости его прогнозов с уверенностью говорить не приходится, поскольку никто по общепринятой методике их не оценивал. Мнения ученых тогда разделились: кто-то поддержал Дьякова, кто-то продолжал считать его методику «опытами по самовнушению», но, тем не менее, именно в 70-е годы гелиометеорология получила новый толчок и стала более активно развиваться как в СССР, так и в США. Тогда мне удалось поработать по приглашению профессора Джона Вилкокса в Стэнфордском университете, где в лаборатории солнечно-земных связей Института исследования плазмы занимались этой проблематикой. В те годы идея влияния солнечной активности на атмосферу Земли приобрела респектабельность. Но проблема состоит в том, что энергетика солнечной активности уступает по мощности другим климатообразующим факторам. Приоритеты в метеорологии сейчас сместились в область моделирования погоды и климата, и этой малой величине просто не нашлось места в моделях: «солнечное» направление стало затухать. И сегодня нельзя сказать, что получены значимые результаты, которые бы проливали свет на проблему долгосрочного прогнозирования на основе учета солнечной активности. В настоящее время общепринятые механизмы солнечно-атмосферных связей отсутствуют, и их нельзя положить в основу используемых прогностических уравнений. В этом и заключается суть дискуссии о влиянии солнечной активности на погоду и климат Земли.

Состояние дел

- Сегодня предел предсказуемости атмосферных процессов составляет 2-4 недели, - продолжает Владимир Логинов.- При прогнозировании погоды на более длительные периоды исходные данные, составляющие основу прогноза, утрачивают свое значение. Большинство современных моделей не воспроизводят с необходимой степенью достоверности многие, даже крупномасштабные моды долгопериодных изменений в климатической системе, не могут предсказать быстрые скачкообразные долгопериодные изменения в климатической системе. Они слабо воспроизводят чередование эпох потепления и похолодания климата, а удовлетворительно описывают лишь трендовую составляющую в изменении климата. Сложность протекающих в оболочках Земли процессов, неполнота сведений о физических факторах, определяющих изменения в климатической системе, мощная вероятностная составляющая в изменении атмосферных процессов пока делают принципиально невозможным точный прогноз долгопериодных изменений климата и погоды. Все вышеизложенное приводит к тому, что долгосрочные прогнозы погоды (месячные, сезонные) имеют оправдываемость 65-70%. Но это не значит, что не стоит возвращаться к наследию прошлого, в том числе к трудам Дьякова. Я считаю, что это как раз имеет смысл, но, естественно, на другой основе. Но хочу отметить, что мы должны быть благодарны подвижникам, которые работали и продолжают работать на стыке наук, где более вероятны научные открытия. Анатолий Дьяков, безусловно, был таким подвижником и последователем А. Чижевского, - резюмирует Владимир Логинов.