Как Първата световна война промени метеорологията
По време на Първата световна война прогнозата за времето се превръща от просто търсене на повтарящи се модели към наука със своите научни методи.
Много елементи на войната разчитат на точно прогнозиране на времето: аеронавтика, балистика, движението на отровни газове. Но прогнозите по това време по никакъв начин не са надеждни.
Въпреки че метеорологията се развива още през Викторианската ерата, когато се създават карти за времето и има ежедневни метеорологични прогнози чрез специална телеграмна услуга, която може буквално да се движи по-бързо от вятъра. Така се появява практиката за прогнозиране на времето, която обаче колкото и да се развива и променя в бъдеще остава значително грешна.
Луис Фрай Ричардсън
Английският математик Луис Фрай Ричардсън вижда, че прогнозирането на времето в предвоенна обстановка е твърде архаична по своя характер и разчита просто на съвпадение на наблюдаваните метеорологични явления в момента със записи от предишни години.
Според него това е фундаментално ненаучен метод, тъй като предполага, че изминалите събития в атмосферата ще се повторят в бъдеще по абсолютно същия начин. За по-точното прогнозиране, според него, е от съществено значение синоптиците да пренебрегнат този поглед към миналото.
И така, през 1917 г., докато работи в линейка на Западния фронт, Ричардсън решава да експериментира с идеята да направи прогноза, базирана на изчисления и на законите на науката, а не на записи от миналото. Той е в състояние да направи това, защото на 20 май 1910 г. (съвсем случайно датата на погребението на Едуард VII в Лондон – последното сближаване на кралските особи на Европа преди Първата световна война) норвежкият метеоролог Вилхелм Беркнес регистрира атмосферните условия в Западна Европа – той записва температура, въздушно налягане, плътност на въздуха, облачната покривка, скорост на вятъра и валентността на горната атмосфера.
Тези данни позволяват на Ричардсън да създаде математически модел за прогноза на времето. Разбира се, той вече знае условията за въпросния ден – сега предизвикателството е да се генерира от този запис цифров модел, който може да се приложи в бъдеще. И така той начертава решетка над Европа, като всяка клетка от тази решетка включва данни за времето от Беркнес, включително локални променливи, като например степента на откритата вода, което засяга изпаряването, и пет вертикални отделения в горните слоеве на въздуха.
Ричардсън твърди, че са му необходими шест седмици, за да изчисли шест часа прогноза за едно място. Критиците се чудят дали дори шест седмици е достатъчно време. Във всеки случай първата числена прогноза е ужасно далеч с действително случилото се. Прогнозата на Ричардсън не само отнема повече време, отколкото периодът, който предсказва, но и се появява след този период.
И все пак научните провали с такъв мащаб често имат важни последици, не на последно място в този случай, тъй като математическият подход на Ричардсън към прогнозата за времето е до голяма степен оправдан през 40-те години с изобретяването на първите цифрови компютри. Те все още са основа за голяма част от прогнозите на времето днес. Експериментът му също допринася за развитието на международния напън за научна метеорология.
Тази „нова метеорология“, както понякога я наричат, става широко разпространена в годините след Първата световна война. Тя не само изкарва боя от окопите и го поставя във въздуха, но също показва и, че трябва да говорим за времето като за глобална система от елементи, които реагират един с друг винаги различно и дават съответно различен резултат.
И това е отразено в литературата от този период. Австрийският писател Робърт Музил, който твори през 20-те години на миналия век, започва своя шедьовър „Човекът без качества“ (1930-43), роман, чийто главен герой е математик, с научния език на метеорологията. „Изотермите и изотерите функционираха както трябва. Водната пара във въздуха беше в максимално състояние на напрежение… Беше един хубав августовски ден през 1913 г.“
Пишейки вследствие на собствения си първоначален провал като метеоролог през 1922 г., Ричардсън си представя бъдеще, в който ще може да се изчисли всяка прогноза преди да се случи. Той си представя нещо, което нарича „изчислителен театър“: огромна структура за наблюдение, чрез която данните за времето могат да се събират и обработват и така да се правят прогнозите.
