В прогнозах погоды часто встречаются термины «норма» или «среднее значение» для описания текущих условий. Эти средние значения основаны на данных за 30 лет, и в текущем десятилетии начался новый 30-летний период. Но что же делает «норму» нормой?
Как появились климатические нормы
Попытки установить общие стандарты для регистрации метеорологических и климатических данных возникли в начале 1870-х годов благодаря Международному метеорологическому комитету (ММК). В течение примерно следующих 60 лет страны просто арифметически усредняли имеющиеся у них метеорологические данные. В 1935 году мировое метеорологическое сообщество установило три десятилетия (30 лет) в качестве основы для сравнения, исходя из убеждения, что климатические условия достаточно стабильны и, вероятно, будут повторяться каждые 30 лет. Сегодня Всемирная метеорологическая организация (ВМО), образовавшаяся из ММК, продолжает эту практику, обновляя данные каждые 30 лет.
В середине 1950-х годов Национальное метеорологическое бюро США (ныне Национальная служба погоды) приняло 30-летний базовый период, но сдвигало его на десятилетие каждые 10 лет. Предполагалось, что с десятилетними сдвигами расчёты будут лучше представлять текущие условия. Многие национальные метеорологические службы, включая канадскую и британскую, используют этот стандарт и по сей день.
2020 год ознаменовал завершение одного 30-летнего периода. В 2021 году Национальный центр климатических данных (NCDC) в Эшвилле, Северная Каролина, вновь изменил базовый период данных с 1981–2010 годов на 1991–2020 годы. Это включало сбор ежедневных данных о температуре, осадках и другой метеорологической информации за этот период с более чем 7000 климатических станций по всей стране и расчёт новой статистики. Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) опубликовало эти новые данные в мае 2021 года.
Больше не норма?
Процесс расчёта норм может показаться достаточно простым. Однако за последнее десятилетие всё больше людей заявляют, что эти нормы, используемые в качестве инструмента для прогнозирования условий на месяцы вперёд, перестали быть актуальными.
Споры о том, как производятся официальные расчёты, возникают из десятилетия в десятилетие, по словам Нолана Доскена, бывшего государственного климатолога Колорадо. Результаты этих дискуссий важны не только для экспертов по погоде. Нормы используются для определения расходов на отопление дома, вероятности введения ограничений на потребление воды летом, и даже для определения оптимального времени для посадки овощей или однолетних растений.
Многие эксперты в области погоды и климата считают, что 30-летний период (обновляемый каждое десятилетие) достаточно длителен, чтобы усреднить эффекты естественных климатических колебаний, помочь метеорологам сгладить расхождения в показаниях и поместить метеорологическую и климатическую активность в общий исторический контекст. Но, несмотря на название «норма», эти числа могут не совсем отражать то, что можно ожидать сегодня.
Энтони Аргес, учёный NCDC, работавший над расчётом базовых показателей, считает, что «преувеличением» было бы предполагать, что 30-летняя базовая формула представляет текущие условия. Поскольку расчёты норм по сути являются математическими средними, результаты лучше всего отражают условия, существующие примерно в середине базового периода (например, 1985 год для периода 1971–2000 годов). Роберт Ливзи, бывший руководитель отдела климатического обслуживания Национальной службы погоды США (NWS) и сторонник глобального потепления, вызванного парниковыми газами, считает традиционную 30-летнюю базу «по сути бесполезной… в качестве ориентира для принятия решений» в современном мире. «Когда было принято это соглашение, быстрое изменение климата не было важным фактором», — отмечает он.
Другие эксперты недовольны и даже насмехаются над использованием слова «норма» применительно к погоде и климату. Они ссылаются на несовместимость формулы с «матерью-природой». Чак Досвелл, бывший учёный по экстремальным погодным явлениям из Университета Оклахомы, утверждал, что, поскольку экстремальные явления являются особенностью погоды, нормы были бы более полезными, если бы они также учитывали, как часто погода отклоняется от среднего значения.
Такие точки зрения, а также растущий спрос со стороны энергетической, сельскохозяйственной, страховой, инвестиционной и других отраслей на «нормы», которые лучше отражают современные условия, побуждают NCDC и другие ведомства искать дополнительные методы расчёта нормальных или средних условий. По последним подсчётам, было предложено или находится в разработке около дюжины методов, некоторые из которых имеют узкоспециализированное применение, а несколько включают более короткие базовые периоды.
Следует ожидать, что недовольство и традиционные расчёты будут продолжаться. По мере добавления новых методов, 30-летняя статистика останется в качестве справочного материала для исследований.
«В конечном итоге, — говорит Доскен, — для большинства применений происходит возврат к этим 30-летним средним значениям».
Сильные и слабые стороны нормативных показателей
Процесс расчёта метеорологической статистики начинается со сбора данных с метеостанций. NCDC должен убедиться, что данные, записываемые каждой станцией, обусловлены изменениями погоды, а не другими факторами, которые лишь выглядят как изменения погоды.
Это особенно актуально для данных, предоставляемых добровольными «кооперативными» станциями. Хотя применяются строгие стандарты NWS, добровольцы могут переезжать, менять время ежедневных наблюдений или прекращать работу своих станций из-за медицинских или других проблем. (В середине 1990-х годов правительство США заменило многие станции, обслуживаемые людьми, на станции автоматизированной системы поверхностных наблюдений, или ASOS, для обеспечения единообразия).
Метеостанции также перемещаются. Например, в начале 1960-х годов власти Денвера построили водохранилище в Скалистых горах, заполнив долину, где долгое время располагалась метеостанция. Станция была перенесена на её нынешнее местоположение вдоль берега водохранилища — это перемещение соответствовало стандартам NWS.
«И вот, произошло немедленное и значительное изменение температуры и осадков, — говорит Нолан Доскен. — Дни стали прохладнее, ночи теплее, а количество осадков уменьшилось». Среди причин: станция располагалась на защищённой стороне небольшого хребта, который блокировал снегопады с севера.
Аналогичным образом, лесные пожары, которые значительно изменяют растительный покров, и городское развитие, которое приводит к появлению асфальта и материалов, поглощающих тепло, могут вносить изменения в записи, не отражающие фактических изменений в погодных условиях или климатических тенденциях.
Чтобы обеспечить базу измерений, не искажённых такими явлениями, как эффект городского острова тепла, правительство США создало по всей стране сеть автоматизированных «эталонных станций» в местах, удалённых от человеческого вмешательства. Сеть эталонных климатических станций США в настоящее время состоит из 114 станций в смежных 48 штатах, ещё 11 — на Аляске и двух — на Гавайях.
Эта статья впервые появилась в издании «Старый фермерский альманах» 2010 года и была обновлена.
