Globális időjárás-jelentés

A valós idejű időjárás-modellező programok használatáról

Milyen lehet most az időjárás a Föld másik pontján? Fúj-e a szél Sydneyben? Hány fok van Párizsban? Ezek az információk nemcsak az adott helyre való utazás alkalmából lehetnek érdekesek számunkra. A modern technológia segítségével ezeket az adatokat valós időben megnézhetjük grafikus programok segítségével bárhol. Ehhez mindössze internetes kapcsolat és számítógép kell. A modellek segítségével egy átfogó képet is kaphatunk a Föld adott időben levő időjárásáról, amit az oktatásban is jól fel lehet használni.

Hogyan működik mindez?

Ma már nagyon sok időjárási adat áll rendelkezésünkre különböző időjárási elemmel (hőmérséklet, csapadékmennyiség, légnyomás, stb.) kapcsolatban. Attól függően, hogy mennyire lakott területről van szó, a mérőállomások száma is sűrűsödik vagy ritkul. Viszont elmondható, hogy a Földünket szinte egészében lefedi a mérőállomások hálózata. Az ezek segítségével megszerzett adatokat az interneten könnyen meg lehet osztani. Az adatok felhasználásával időjárásmodellek segítségével könnyen áttekinthető képeket lehet létrehozni. A vizuális modellek alkalmazásával létrehozott interaktív térképeket bárki letöltheti az internet segítségévél. Így az adatokhoz nemcsak könnyebben hozzáférhetünk, hanem értelmezhetjük és feldolgozhatjuk. Ezáltal néhány kattintás után megnézhetjük, hogy esik-e a hó Európa legmagasabb csúcsán, vagy hány fok van az Atacama-sivatagban. Ráadásul folyamatokat is modellezhetünk: megvizsgálhatjuk az Irma-hurrikán mozgását, vagy a Golf-áramlat  folyását. (1. ábra)

1.ábra: Jól látható a képen a Floridához közelítő Irma hurrikán. Forrás: https://www.ventusky.com/?p=22.9;-53.4;3&l=clouds&t=20170908/13&w=0xIAb9A9A

Hasonló módszerekkel előrejelzést is készíthetnek a tudósok. Ismerve a légkör mozgásának fizikáját, az adatokat betáplálva elő lehet jelezni egy-egy ciklon mozgását, vagy egy felhőből hulló csapadék mennyiségét. Ehhez viszont hatalmas mennyiségű számítás szükséges, amit számítógépek segítségével ma már könnyebben el lehet végezni. Sajnos ezzel együtt vannak olyan változók, amit a modellekben is csak intervallumokban lehet kiszámolni. Így minél távolibb jövőbe megyünk, annál bizonytalanabb és kevésbé pontos az előrejelzés.

Hogyan történik a vizualizáció?

A meteorológiai adatok térképre vetítése többféle eszközzel is történhet. A leglátványosabbak az animált vonalak. Ezekkel leginkább a szelet vagy a tengeráramlatokat szokták ábrázolni: szélerősséget a vastagságával, a szél irányát a mozgás irányával. A színek segítségével többféle tartományt lehet megmutatni. Többek között a hőmérsékletet vagy a hóvastagságot mutatják meg ezzel az eszközzel. Végül izovonalas ábrázolással érzékletesen lehet bemutatni a légnyomás időbeli vagy térbeli változásait.

Milyen alkalmazásokat lehet felhasználni?

            Az interneten több, ingyenes alkalmazást lehet megtalálni, mind hasonlóan működnek, talán az egyes kisebb lehetőségeikben van különbség[1]. (1. táblázat) Nézzük meg, hogyan lehet az alapvető funkcióit használni az alkalmazásoknak!

1.táblázat: Kis különbségek a modellek között

A cseh fejlesztésű VentuSky neve a latin ventus (’szél) és az angol sky (’égbolt’) szavakból ered. Az oldal letöltése után Európa térképét láthatjuk magunk előtt. A felső menüsorban bal oldalt egy keresőt találhatunk. Ide beírhatunk egy településnevet, vagy megfelelő GPS-koordinátát is, ha egészen pontos helyszínt keresünk. Például, ha Budapest nevét beírjuk, akkor több helyszínt is felajánl (például Georgia államban található Budapest nevű települést), ilyenkor kiválasztjuk a nekünk megfelelő helyet. A választás után a térképet a településhez igazítja: középen ez helyezkedik el egy szürke ponttal megerősítve. A pontra kattintva egy  Lokalitás nevű ablak nyílik meg jobbra, ahonnan további információkat kaphatunk. Itt nézhetjük meg az aktuális időjárást (hőmérséklet, szél iránya és sebessége), de kaphatunk egy előrejelzést is az elkövetkező napokra. A program felajánlja a közelben elhelyezkedő meteorológiai webkamerák képeit.  Megtekinthetjük a Nap és Hold vizualizált adatait is (kelte, nyugta, iránya, holdfényesség, stb.)

Képzeljük el, hogy egy hajóban dobálnak a hullámok valahol az Atlanti-óceánban, és kíváncsiak vagyunk az időjárási adatokra! Ebben az esetben az adott pontra kattintva megkapjuk a hely földrajzi koordinátáit egy kis felugró ablakban. A koordinátákra kattintva a jobb oldali ablakban megtalálhatjuk az előbb említett adatokat.

A bal oldalon látható menüben további rétegeket lehet a térképre tölteni, többek között megnézhetjük a hóvastagságot, a szélsebességet, vagy a csapadékmennyiséget adott helyeken. A rétegek bekapcsolásakor színárnyalatos térképeket kapunk, ha pedig az egeret az adott helyekre húzzunk, akkor pontos adatokat kaphatunk. Például 2018. február elején láthattuk, hogy Európában csak a magashegységekben, és Moszkva környékén van jelentősebb hótakaró. (Itt 30 cm-t jelzett a program.) Az adott időjárási egységek kijelzését tovább módosíthatjuk. Például a hőmérsékletet megnézhetjük nemcsak a felszín magasságában, vagy a csapadékfelhalmozódást egy vagy három óra múlva.

Az alkalmazások előrejelzések animációjára is alkalmasak. A Ventuksky programjában balra alul a kis háromszög (lejátszás) gombjára kattintva két napra előre láthatjuk például az esősávok mozgását.

A programok a megosztást is támogatják. A Ventusky programjában fenn jobbra a Megosztani menü alatt kimásolhatjuk a kép linkjét, de a programok felajánlják azt is, hogy honlapunkon vagy blogunkon beágyazzuk (embed) az adott terület folyamatosan változó időjárási képét.

Hogyan használhatjuk a programokat az oktatásban?

            Leginkább földrajzhoz kapcsolódhatók az alkalmazások: megnézhetjük a programok segítségével egyes helyek időjárását, de kereshetünk bonyolultabb időjárási rendszereket is. Például megnézhetjük, hol vannak Európa fölött ciklonok vagy frontok; megvizsgálhatjuk, hogyan fújnak a passzátszelek a valóságban. Összefüggéseket is kereshetünk, például megnézhetjük, hogyan befolyásolják a szelek az áramlatokat, vagy hogyan változik a szelek iránya és sebessége a magassággal.

            Jól fel lehet használni az alkalmazásokat matematikaoktatásban is. Például különbségeket lehet vele számolni. Ilyen és ehhez hasonló kérdéseket lehet feltenni a diákoknak: mennyi a különbség Sydney és Budapest hőmérséklete között?

Idegen nyelvből gyakorlására is fel lehet használni az oldalakt. Például jellemezni kell angol nyelven egy-egy város időjárását. Vagy tervezni kell egy sítúrát megadott helyre – megnézve, hogy van-e megfelelő hó az adott területen.

A cikk megjelent a Közoktatás Vezető magazin 2018. március, 14-15. o.

---

[1] Az alkalmazások elérése: www.ventusky.com/; https://earth.nullschool.net/; www.windy.com/; www.meteoearth.com/