miniatura|Pronòstic de les pressions de superfície a Amèrica del nord La predicció meteorològica, també anomenada previsió meteorològica, predicció del temps, predicció de l'oratge o pronòstic meteorològic, és l'aplicació de la ciència i la tecnologia per a predir l'estat de l'atmosfera terrestre en un temps futur en una localitat determinada.
De manera empírica la humanitat ha predit el temps a curt termini. En l'actualitat es fan servir models de predicció númèrica. La naturalesa de l'atmosfera és caòtica i cal una gran capacitat de càlcul per a resoldre les equacions que descriuen l'atmosfera, els errors implicats en la mesura de les condicions inicials i la comprenssió incompleta dels processos atmosfèrics fa que els pronòstics no siguin del tot acurats.
Els pronòstic són importants perquè serveixen per fer avisos que protegeixen les vides i les propietats. Els pronòstic basats en la temperatura i la precipitació són importants en agricultura i en el trànsit i el comerç de tota classe. A nivell diari són útils per a escollir la roba que s'ha de dur. En els esports a l'aire lliure poden decidir la diferència entre celebrar-se o no.
Història miniatura|Mapa meteorològic a Europa, 10 de desembre de 1887 Durant mil·lennis la humanitat ha intentat fer la predicció del temps meteorològic. El 650 aC a Babilònia van intentar predir l'oratge per la forma dels núvols i els coneixements de l'astrologia.Mistic House. Astrology Lessons, History, Prediction, Skeptics, and Astrology Compatibility. Retrieved on 2008-01-12. Cap a l'any 340 aC Aristòtil va descriure el patrons meteorològics a la seva obra Meteorològica.Meteorology by Lisa Alter Més tard, Teofrast compilà la predicció meteorològica en un llibre anomenat Llibre dels Senyals.Weather: Forecasting from the Beginning A la Xina la predicció meteorològica es va estendre com a mínim des de l'any 300 aC.,University of California Museum of Paleontology. Aristotle (384-322 B.C.E.). Retrieved on 2008-01-12. dates compartides amb les prediccions més antigues de l'India. L'any 904 de la nostra era, Ibn Wahshiyya en el marc de la Revolució de l'Agricultura a l'Islam va analitzar els pronòstics meteorològics com a senyals de canvis atmosfèrics i de les alteracions astrals planetàries; signes de pluja basats en les observacions de les fases de la Lluna i pronòstics basats en els moviments del vent., in
Els mètodes de pronòstic antics es basaven normalment en reconeixements dels patrons observats. Per exemple, una posta de sol particularment vermella pot implicar bon temps l'endemà. Tanmateix no totes aquestes observacions són de fiar.Jerry Wilson. Skywatch Signs of the Weather. Retrieved on 2007-04-15.
No va ser fins que es va inventar el telègraf elèctric l'any 1835 quan va començar l'era moderna dels pronòstics meteorològics. Abans d'aquest invent no es podia transportar de forma ràpida la informació, ja que el tren també s'acabava d'inventar. A finals de la dècada de 1840 el telègraf ja va aconseguir una gran expansió i permetia rebre la informació meteorològica de manera gairebé instantània,Encyclopædia Britannica. Telegraph. Retrieved on 2007-05-05. permetent pronòstics com els que van fer ja Francis Beaufort (autor de l'Escala de Beaufort) i Robert Fitzroy (que desenvolupà el tipus de baròmetre de Fitzroy). Els seus pronòstics, encara que van ser ridiculitzats per la premsa del seu temps, van rebre l'acceptació de la Royal Navy, i formen la base del coneixement meteorològic actual.Eric D. Craft. An Economic History of Weather Forecasting. Retrieved on 2007-04-15. Va ser necessari, cap a la dècada de 1890, estandarditzar el vocabulari per descriure els núvols i fer-ne un atlas.
Al hi va haver grans progressos. La possibilitat de la predicció numèrica va ser proposada per Lewis Fry Richardson el 1922,Lynch, P. (2006). The Emergence of Numerical Weather Prediction. Cambridge U.P. però com que no existien els ordinadors per a fer els grans càlculs, la predicció numèrica en la pràctica va començar el 1955.Paul N. Edwards. Atmospheric General Circulation Modeling. Retrieved on 2007-02-16.
Als Estats Units el primer pronòstic, enès per la ràdio, es va emetre l'any 1925 per Edward B. "E.B." Rideout des de Boston. http://www.encyclopedia.com/doc/1G2-3401802621.html Els pronòstics televisats es van iniciar a la dècada de 1940.
Models de predicció Recollida de les dades Les observacions de superfície de la pressió atmosfèrica, temperatura, velocitat del vent i la seva direcció, humitat i precipitació atmosfèrica es fan prop de la superfície de la Terra per part d'observadors entrenats, estacions meteorològiques automàtiques o boies meteorològiques. L'Organització Meteorològica Mundial (WMO) actua per estandarditzar els instruments, les pràctiques d'observació i calendari d'aquestes a tot el món. Les estacions o bé informen cada hora en informes METAR,National Climatic Data Center Key to METAR Surface Weather Observations. Retrieved on 2008-03-09 o cada sis hores en informes SYNOP.UNISYS. SYNOP Data Format (FM-12): Surface Synoptic Observations. Retrieved on 2008-05-25.
Les mesures de temperatura, humitat i vent sobre la superfície es troben amb el llançament de radiosondes en globus meteorològics.NASA. NAMMA Senegal Radiosonde and Tower Flux. Retrieved on 2008-05-25. Normalment les dades s'obtenen des de prop de la superfície fins a la meitat de l'estratosfera, a uns 21 km d'altitud.Dian J. Gaffen. Radiosonde Observations and Their Use in SPARC-Related Investigations. Retrieved on 2008-05-25. En els darrers anys, s'incorporen també les dades d'avions comercials a través del sistema AMDAR principalment en els models numèrics.Bradley A Ballish and V. Krishna Kumar. Investigation of Systematic Differences in Aircraft and Radiosonde Temperatures with Implications for NWP and Climate Studies. Retrieved on 2008-05-25.
De manera creixent les dades de satèl·lits meteorològics es fan servir per a la seva cobertura gairebé global.NASA Interactive Global Composite Weather Satellite Images. Retrieved on 2008-05-25 Encara que les imatges en llum visible són molt útils pels predictors per veure el desenvolupament dels núvols, poca d'aquesta informació es pot usar en els models de predicció numèrica. Tanmateix les dades en infraroig (IR) es poden fer servir perquè donen informació de la temperatura en la part alta dels núvols.NOAA Goes Eastern US Sector Infrared Image. Retrieved on 2008-05-25. També es pot seguir els moviment de núvols individuals per a obtenir informació de la direcció del vent. Tant els satèl·lits d'òrbita polar com els geosincrònics proporcionen sondatges de la temperatura i la humitat a través de l'atmosfera.Met Office Satellite applications. Retrieved on 2008-05-25. En comparació amb dades similars de les radiosondes, el satèl·lit té l'avantatge d'una cobertura global, però tanmanteix la informació és menys acurada.Tony Reale. ATOVS Sounding Products (ITSVC-12). Retrieved on 2008-05-25.
Els radars meteorològics proporcionen informació sobre on hi ha precipitació i sobre la seva intensitat, que es pot fer servir per estimar la precipitació acumulada en el temps.Andrew Treloar and Peter Brookhouse. The use of accumulated rainfall maps from weather radar systems to assist wildfire detection reconnaissance. Retrieved on 2008-05-25. Addicionalment, si es fa servir un radar d'impulsos Doppler es pot determinar la velocitat i direcció del vent.University of Washington. An improving forecast. Retrieved on 2007-04-15.
miniatura|Huracà Rita, les prediccions poden salvar vides
Anàlisi de les dades Durant el procés d'assimilació de dades la informació obtinguda per les observacions es fa servir en conjunció amb els pronòstics més recents dels models numèrics. Això produeix una representació en tres dimensions de les diferents variables meteorològiques, que s'anomena anàlisi meteorològica i estima l'estat de l'atmosfera en un instant determinat.UCAR. The WRF Variational Data Assimilation System (WRF-Var). Retrieved on 2008-05-25.
Predicció numèrica
Els models de predicció meteorològica numèrica són simulacions d'ordinador de l'atmosfera. Prenen l'anàlisi al punt de partida i determinen l'evolució de l'estat de l'atmosfera al llarg del temps fent servir la física i la dinàmica de fluids. Resoldre les complicades equacions que regeixen els canvis en l'estat d'un fluid al llarg del temps requerix l'ús de superordinadors. Les dades de sortida del model proporcionen la base del pronòstic meteorològic.United Kingdom Met Office. Numerical weather prediction. Retrieved on 2007-02-16.
Dades de sortida després de processar-les Les dades de sortida sense elaborar sovint es modifiquen abans de ser presentades com a pronòstic. Això es pot fer en forma de tècniques estadístiques per eliminar biaixos coneguts al model o per ajustament, tenint en compte el consens amb altres pronòstics numèrics.Daniel Andersson. Improved accuracy of surrogate models using output postprocessing. Retrieved on 2008-05-25. El model estadístic MOS és una tècnica per interpretar dades de sortida dels models numèrics i representa una guia en llocs específics. Aquesta guia es presenta en forma de codi numèric i als Estats Units es pot obtenir de gairebé totes les seves estacions meteorològiques.
Tècniques Persistència El mètode més simple de pronòstic del temps es basa a conèixer les condicions d'avui per prediure les de demà. Aquest pot ser un sistema adequat si la situació meteorològica és estable com passa en l'estació seca dels tròpics. Aquest mètode de pronòstic depèn en gran manera d'un patró estancat de temps meteorològic. Pot ser útil en un pronòstic a curt termini.University of Illinois at Urbana-Champaign. Persistence Forecasting: Today equals Tomorrow. Retrieved on 2007-02-16.
Ús del baròmetre Fer servir la pressió baromètrica i la tendència de la pressió (el canvi de la pressió al llarg del temps) és una tècnica de predicció usada des del .USA Today. Understanding air pressure. Retrieved on 2008-05-25. Com més gran sigui el canvi de la pressió, més important serà el canvi del temps que es pot esperar. Si la pressió baixa ràpidament vol dir que s'acosta un sistema de baixes pressions i hi ha una gran probabilitat de pluja. L'establiment d'un sistema d'altes pressions està associat amb la millora de les condicions meteorològiques, com són els cels clars.Weather Doctor. Applying The Barometer To Weather Watching. Retrieved on 2008-05-25.
Mirant al cel frame|Condicions d'humitat a gran altitud indiquen assenyalen arribada de temps humit. Junt amb la tendència de la pressió fer servir les condicions del cel és un dels paràmetres més importants, especialment en zones muntanyoses. L'engruiximent de la capa de núvols o l'envaïment de núvols més alts és indicatiu de pluja propera. La boira matinera pot indicar bones condicions (temps no plujós), ja que les condicions de pluja estan precedides per vent o núvols que fan que no es formi la boira. L'aproximació d'una línia de tempesta pot indicar l'aproximació d'un front fred. El cel sense núvols indica bon temps a curt termini.Mark Moore. Field Forecasting - A Short Summary. Retrieved on 2008-05-25.
Pronòstic a 6 hores El pronòstic en les properes 6 hores (més conegut en anglès com a nowcasting)Glossary of Meteorology. Nowcast. Retrieved on 2008-05-25. pot ser raonablement acurat.
Ús de models de predicció miniatura|Un exemple de predicció numèrica a 500 mbar