Ansámblová předpověď

Ansámblová předpověď je sada desítek výpočtů téhož modelu s mírně posunutými počátečními podmínkami. Ukazuje rozsah možného vývoje počasí.

Ansámblová předpověď vychází z toho, že současný stav atmosféry nikdy neznáme přesně. Měření jsou rozmístěná nerovnoměrně, každé má svou chybu a mezi stanicemi zůstávají místa, kde se hodnoty jen odhadují. Ansámbl proto nespočítá jeden výpočet, ale desítky, a každý začíná z trochu jinak posunutých výchozích hodnot. Rozdíly jsou tak malé, že by je měření nerozlišilo, a přesto po několika dnech mohou vést ke zcela odlišnému počasí. Každý takový výpočet se nazývá člen ansámblu.

Drží pohromadě jistá předpověď teplota → dnes 5 dní 10 dní Rozbíhají se nejistá předpověď teplota → dnes 5 dní 10 dní
Tenké čáry jsou jednotliví členové ansámblu, tlustá čára jejich průměr. Když se členy drží u sebe, je předpověď jistá. Když se po pár dnech rozbíhají, je situace otevřená a samotný průměr by budil falešnou jistotu. Křivky jsou ukázkové.

Proč nestačí jeden výpočet

Atmosféra je chaotický systém. Nepatrná odchylka na začátku se během dnů zvětšuje, až z ní vznikne jiná poloha tlakové níže nebo jiný den s deštěm. Jeden numerický model spuštěný jednou dá jeden scénář a neřekne nic o tom, jak pravděpodobný je. Ansámbl tuhle slabinu obchází tím, že spočítá celou sadu scénářů a sleduje, jak moc se od sebe rozcházejí. Kromě počátečních podmínek se u některých členů obměňuje i popis procesů, které model neumí spočítat přímo, třeba tvorba oblačnosti.

Co z ansámblu vyčíst

  • střed: průměr nebo medián členů bývá v delším výhledu přesnější než kterýkoli jednotlivý výpočet,
  • rozptyl: čím víc se členy rozcházejí, tím nejistější je předpověď,
  • pravděpodobnost: podíl členů, ve kterých nastane určitý jev, třeba srážky nad 1 mm.

Když členy drží pohromadě, je předpověď spolehlivá i na několik dní dopředu. Když se rozprchnou, je situace otevřená a jedno konkrétní číslo by budilo falešnou jistotu. Ansámbl je také jediný korektní způsob, jak spočítat skutečnou pravděpodobnost srážek. Za tyhle výhody se platí výkonem: desítky výpočtů znamenají desítkykrát víc počítání, proto ansámbly běží v hrubším rozlišení než hlavní běh téhož modelu.

Ansámbl a tento web

Modely, ze kterých počítáme předpověď, jsou deterministické, tedy jeden scénář na jeden běh. Ansámblová data zatím nemáme. Jako náhradu porovnáváme několik nezávislých modelů a jejich rozdíl ukazujeme jako shodu modelů. Funguje to podobně, protože i různé modely se rozcházejí hlavně tam, kde je situace nejistá. Není to ale totéž, různých modelů je jen pár a nevznikly proto, aby pokryly celý rozsah možností. Porovnání je na stránce modelů.

Časté otázky

Čím se ansámbl liší od běžné předpovědi?

Běžná předpověď je jeden výpočet, ansámbl jich spočítá desítky s mírně posunutými vstupy. Místo jednoho čísla tak ukáže, jak široký je rozsah možných výsledků.

Proč se počítá s pozměněnými počátečními podmínkami?

Protože současný stav atmosféry nikdy neznáme přesně. Drobné odchylky ve vstupu napodobují nejistotu měření a ukazují, jak moc na ní výsledek závisí.

Používá tento web ansámblová data?

Zatím ne. Modely, které stahujeme, jsou deterministické, a jako náhradu porovnáváme několik různých modelů mezi sebou.

Související pojmy

Kategorie: Měření a modely. Texty a schémata mají informativní a orientační charakter, zjednodušují složitější jevy a nenahrazují odbornou literaturu ani oficiální výstrahy. Chybí vám tu nějaký pojem? Napište nám.