„На малка лодка по голямото море не се плава.“

Определяне на вероятността за възникване на критични хидрометеорологични условия при интервално оценяване. Съвременната практика за съставяне на прогнози за хидрометеорологичната обстановка, по-точно казано, приетата прогностична терминология, ограничава възможността за използването на формализирания апарат за вземане на решения, основан на теоретико-вероятностния подход. Това обстоятелство е обосновано от разпространената трактовка на събитията (прогнозите се формулират, като правило, в термини за явленията, фазите, границите и т.п.), в същото време за приемането на едно или друго решение в редица случаи е необходимо да се знае вероятностното разпределение на хидрометеорологичните елементи като случайни величини. В качеството на примери могат да бъдат приведени разчетни формули, използвани при планиране на енергийното осигуряване, при оценка на експлоатационните времеви загуби на пирсовете в морските пристанища по хидрометеорологични причини, разчетите за изпарение и водопотребление за оросяване на селскостопанските култури.

По-долу се предлага способ за преодоляване на някои трудности, свързани с прилагането на интервални оценки (за градация) за прогнозируемите и измеряемите хидрометеорологични елементи.

Една от разпространените ситуации – приемане на решение на основата на ограничителни правила при достигането на някои хидрометеорологични елементи прагови (критични) величини. В този случай на потребителя за вземане на обосновано решение при получаване на прогноза е необходимо да знае, с каква вероятност ще се осъществи хидрометеорологичната обстановка, при която изпълнението на набелязаното мероприятие се изключва или не се препоръчва.

Да разгледаме за простота случай на ограничение по един от параметрите, а именно, ако се очаква, че хидрометеорологична величина ще превиши праговото значение q*, то тогава изпълнението на мероприятието се отменя. Очевидно е, че ако се дава прогноза W, то за потребителя представлява интерес вероятността pпревишението на величината q на значението q*.

Следва обаче да се отчита това обстоятелство, че плътността ƒ_W, като правило е неизвестна.

Освен това, съгласно съществуващата практика прогнозата се дава в градация, а архивната информация за фактическите значения на някои величини доста често също са представени в градация (например, в тези случаи, когато информацията се съхранява във вид на синоптични карти за времето. В резултат определението на плътността ƒ_W в такива ситуации непосредствено по архивни данни не е възможно. В този случай може да бъде предложен следния подход.

Нека дадена прогноза за величината q във вид на интервал [α, β], а фактическите значения на величината q са представени в градация H_i = [a_i, b_i], I = 1, 2,…, n, образуващи пълна група от събития. Например, прави се прогноза на скоростта на вятъра 8-11 м/с, а на картата за времето данните за скоростта на вятъра са нанесени с помощта на символи, съответстващи на градация 2-3, 4-6, 7-8. и 9-11 м/с (ще отбележим, че такъв избор на градация не ограничава общността на разсъжденията и е приведена тук само за илюстрация).

Предполагайки, че при условие [α, β] и интервал H_i са разпределени с вероятност p_i, а вътре в интервала H величината q е разпределена с плътност ƒ_i , тогава търсената плътност ƒ_W може да бъде изразена във вид на плътност на вероятност, наричана вероятностна смес.

Нека за простота разпределението на величината q вътре в интервала H_i е равномерно (такъв избор е оправдан, щото дължината на интервала H е незначително малък. В общия случай разпределението на хидрометеорологичните елементи вътре в дискретните интервали за измерванията и прогнозите изискват специални изследвания).

Условната вероятност p, като правило, следва да се оценява по резултатите от обработката на статистическите данни. Например, на основата на архивните данни по прогнозите за хидрометеорологичната обстановка показват, че при прогноза на скоростта на вятъра 8-11 м/с условното разпределение в градация 2-3, 4-6, 7-8 и 9-11 м/с изглежда по следния начин:

Нека праговото значение q* да е 10 м/с. Тогава търсената вероятност при прогноза 8-11 м/с, изчислена по определена формула е 0,16.

В заключение следва да се отбележи, че подхода към изчисляване на вероятността за възникване на критични хидрометеорологични условия, основано на понятието вероятностна смес, прилагайки в случая интервални формули за прогнозата и регистрацията на данните за значенията на хидрометеорологичните елементи, което съответства на съвременната практика на прогностичните центрове. Неговата реализация изисква да се знаят условното разпределение, за определението на които е необходима архивиране на прогностичните данни (самите разчети за вероятностите при наличие на данни не представлява особена трудност). Освен това в разгледания пример, условната плътност може да бъде използвана и за други вероятностни разчети.

Открит остава въпросът за определяне на вероятностното разпределени на хидрометеорологичните елементи вътре в интервалните оценки H_i, но този проблем, както вече беше казано, се нуждае от специални изследвания. В рамките особено на практическите изисквания можем да се ограничим с равномерно разпределение.

Изложения подход може да бъде реализиран в прогностичните центрове с цел повишаване на нивото на обоснованост и изключване на елемента субективизъм при вземане на решение от различните потребители.