Mitől pontos egy előrejelzés? Szakmai útmutató a meteorológiai szolgálatot hasból kritizálóknak

Előrejelzőnek lenni jó, mert az ember hamar és sűrűn kap visszajelzést munkája eredményéről. Ha sikerrel jár, örül, ha téved, jobb, ha nem olvas kommenteket a közösségi médiában, de ami biztos, mindennap tanul valamit, hiszen nincs két egyforma helyzet. Az pedig, hogy az elvégzett munka mennyire jó, kétféleképp mérhető: egyrészt matematikai, statisztikai módszerekkel ellenőrizhetjük a mérések és előrejelzések eltérését, másrészt 

vizsgálhatjuk a prognózisokra alapozott döntések helyességét. 

A modern előrejelzés számítógépes programok eredményeinek kiértékeléséből áll, ezért fontos külön vizsgálni a gépek teljesítményét és a hozzáadott emberi értéket is. Látszik, hogy nemcsak a módszertan nem egyértelmű, hanem az sem, hogy mire vagyunk kíváncsiak.

Kinek mi a pontos

Bonyolítsuk tovább a helyzetet. Képzeljünk el egy felhőzet előrejelzést, amely nagyon részletes, és azt mondja, a napot minden 10 percben eltakarja egy gomolyfelhő. Ha ezek a gomolyok mégsem a tervek szerint érkeznek, kicsit megsokasodnak és óránként 2-3 darabbal több van belőlük, az lássuk be, az átlagembert egyáltalán nem érdekli. A napelempark tulajdonosa viszont valóban panaszkodhat a miniszternek, mert az általa tervezett energiatermelés elmarad a valóságostól. De mondunk egy ennél is érdekesebb példát. Ha egy nyugodt nyári napon az előrejelzés 1 fokot téved, az sok vagy kevés? Érdekel valakit, hogy 32 helyett „csak” 31 fok van? Nem valószínű. Most repüljünk át képzeletben egy csapadékos téli napra. Ha 0,5 fok helyett -0,5 fok lesz, akkor a hiba ugyanaz, de eső helyett vizes, tapadó hó hullik, és jó eséllyel megbénul a közlekedés. De menjünk még tovább. Szórványos záporokat, zivatarokat emleget az időjárás jelentő, ami azt jelenti, hogy a terület 30-40 százalékán alakulhat ki csapadék. Mit mond az az ember, aki a terület nagyobb, 60 százalékán él és mit az, akinek egy felhőszakadás elönti a pincéjét?

A százalékok is bekavarnak

Az előző gondolatmenet átvezet minket a valószínűségi előrejelzések kérdésköréhez, ami úgy tűnik, nem csak az átlagembernek, de a döntéshozóknak is feladja a leckét. 

A valószínűségi előrejelzés a modern meteorológia egyik legnagyobb vívmánya, mert míg korábban csak egyetlen számítási eredményre támaszkodhattak (és gyakran vele együtt buktak) a meteorológusok, manapság számszerűsíthető a bizonytalanság mértéke. 

Azt ugyanis soha semelyik szakember sem állította, hogy az előrejelzések tökéletesek lennének, most pedig már az is meghatározható, mennyire nem azok. Egy valószínűségi előrejelzés sosem validálható úgy, hogy megnézzük, egy adott időpontban bekövetkezett-e egy esemény. Ezt a kérdést ugyanis fel sem lehet tenni. Ha például augusztus 20-án este az előrejelzés 80 százalékos (tehát egyébként tényleg magas) valószínűséggel várt csapadékot, akkor az, hogy végül nem lett eső, nem jelenti azt, hogy az előrejelzés rossz volt. 

Ha megnézünk 100 hasonló esetet, és azt látjuk, hogy 80-szor esik, akkor jónak mondhatjuk a rendszert, ha ettől jelentősen eltérő eredményt kapunk, akkor pedig rossznak. 

Más kérdés, hogy a százalékokat jellemzően döntéssé kell alakítani, ami végül egy igen-nem kérdésre egyszerűsíti az amúgy rendkívül összetett problémát, ez azonban egy nehéz folyamat, és nem egyenlő azzal, hogy a 80 nagyobb, mint az 50, ezért lesz eső. Ha azt találjuk, hogy jó az előrejelző rendszerünk, akkor ezen a döntési mechanizmuson kell javítani. (A valószínűségi előrejelzésekről és az ezekre alapozott döntésekről későbbi cikkeinkben még lesz szó).

Emlékek kontra számok

Időjáráselőrejelzések általánosságban vett jóságát szubjektív, alkalmi benyomások alapján megítélni nem lehet. Az emberi természet és a memória működése olyan, hogy fontos eseményeket megjegyez, a többit pedig a „tárhely” felszabadítása érdekében elfelejti. Mindenkinek van egy története, miszerint „azon a kiránduláson a semmiből tört ránk a zivatar”, vagy „amikor még gyerekek voltunk, térdig érő hóban mentünk iskolába”, de ezek csak kiragadott esetek konkrét mérési adatok nélkül egy rendkívül hosszú eseménysorból. 

Persze nagyon fontos, hogy általánosságban az emberek hogyan ítélik meg a szakma teljesítményét, de ahhoz, hogy erről pontos képet kapjunk, bizony szabványosított számításokat kell végeznünk. Ezt mind a nemzetközi előrejelző központok, mind a nemzeti szolgálatok, mind a katonai és reptéri meteorológusok elvégzik, az eredmények pedig tisztább képet adnak a valós teljesítményről. Az európai középtávú előrejelző központ például teljesen nyilvános kimutatásokat vezet erről, az eredmények megértéséhez azonban nem árt tisztában lenni olyan mutatókkal, mint az RMSE, ROC, CRPS stb. Igen, sajnos a verifikáció, tehát az eredmények jóságának ellenőrzése is egy külön tudomány, amelyet ugyan nem feltétlenül a legkönnyebb megérteni, de vitathatatlan, hogy ilyen módon teljesen objektív és kvantitatív kimutatások készíthetők. Arról, hogy az OMSZ mostani kritikusai rendelkeznek-e hasonló grafikonokkal, nincs tudomásunk.

Tényleg alulteljesítünk?

A kormányinfón (nem gondoltuk volna, hogy szakmai cikkben ilyen szavakat is le kell írni) elhangzott, hogy az OMSZ előrejelzései rosszabbak, mint a régió más szolgálataié. 

Természetesen előfordulhat, hogy az Országos Meteorológiai Szolgálat rosszabb előrejelzéseket ad, mint mások, de erről egyrészt nem látunk a fent leírtakhoz hasonló kimutatást, másrészt valószínűtlen is. Ennek az az oka, hogy Közép-Európában mindenki hasonló időjárási modellekkel dolgozik, tehát az előrejelzéshez szükséges adatok hasonló recept alapján készülnek. Egyrészt mindenki a már említett európai előrejelző központ adatait veszi alapul, másrészt ennek eredményeit olyan részletesebb modellekkel finomítják, amelyek kisebb módosításokkal ugyan, de mindenkinél egyeznek (egy modellcsaládot alkotnak). Ha valami érdemben befolyásolhatja az előrejelzések minőségét, az

• az ország földrajzi helyzete (ez adottság)
• a bemenő adatok, tehát a mérések minősége és mennyisége (ez pénz kérdése) 
• az informatikai háttér (ez is pénz kérdése)
• az elvárt pontosság (pl. zivatar pontos előrejelzése 9 órás időelőnnyel)
• és természetesen az adatok alapján meghozott döntések mind az előrejelzők, mind a partnerek, például tűzijáték szervezői részéről

Kíváncsian várjuk, látunk-e korrekt, szakmailag megalapozott vizsgálatokat erre vonatkozóan. A téma szerteágazó és bonyolult, ezért későbbi cikkeinkben igyekszünk minden fontos részletre kitérni.

Nyitókép: Zivatarfelhők a budai hegyek fölött 2022. augusztus 20-án – Fotó: Mónus Márton / MTI