Στη σύγχρονη μετεωρολογία, η έννοια της αβεβαιότητας είναι εξίσου σημαντική με την ίδια την πρόγνωση. Ο καιρός δεν είναι ένα ντετερμινιστικό σύστημα – δεν λειτουργεί με απόλυτη βεβαιότητα, αλλά επηρεάζεται από μικρές διακυμάνσεις που μπορεί να οδηγήσουν σε εντελώς διαφορετικές εξελίξεις, ειδικά σε βάθος ημερών. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, τα ensemble προγνωστικά συστήματα (ENS – Ensemble Prediction Systems) έχουν αναδειχθεί ως ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία που διαθέτουν οι επαγγελματίες μετεωρολόγοι, αλλά και όσοι ασχολούνται επιχειρησιακά με τον καιρό.

Τα μετεωγράμματα ensemble απεικονίζουν την πρόγνωση για μια συγκεκριμένη παράμετρο (όπως η θερμοκρασία ή η βροχόπτωση) από δεκάδες διαφορετικά σενάρια που παράγονται από το ίδιο αριθμητικό μοντέλο. Το κάθε σενάριο προκύπτει από μικρές διαφοροποιήσεις στις αρχικές συνθήκες ή/και στις φυσικές παραμέτρους του μοντέλου. Ο στόχος δεν είναι να δημιουργηθεί μία και μοναδική «σωστή» πρόβλεψη, αλλά να αναδειχθεί το φάσμα των πιθανών εξελίξεων — μια στατιστική εικόνα του μέλλοντος. Πολλοί επαγγελματίες, είτε μετεωρολόγοι είτε ειδικοί που χρησιμοποιούν τις προγνώσεις για αποφάσεις (π.χ. στην πολιτική προστασία, στην αεροπορία ή στη ναυσιπλοΐα), βασίζονται στην ensemble μέση τιμή (ensemble mean), εφόσον διαπιστώνεται σχετική σύγκλιση των μελών. Η μέση τιμή έχει το πλεονέκτημα ότι μειώνει την επίδραση των ακραίων σεναρίων (outliers) και δίνει μια εξομαλυμένη πρόγνωση. Όταν η διασπορά των μελών είναι περιορισμένη, η ensemble μέση προσφέρει μια αξιόπιστη και ισορροπημένη εκτίμηση. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση ενέχει σοβαρούς περιορισμούς όταν τα μέλη διαφωνούν έντονα μεταξύ τους. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μέση τιμή μπορεί να μην αντιπροσωπεύει κανένα ρεαλιστικό σενάριο. Για παράδειγμα, αν κάποια μέλη προβλέπουν έντονη καταιγίδα και άλλα καθαρό καιρό, η μέση τιμή ενδέχεται να δείχνει απλώς "λίγη βροχή" — ένα σενάριο που δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα. Επιπλέον, η κατανομή των σεναρίων δεν είναι πάντα συμμετρική. Εάν τα περισσότερα σενάρια συγκλίνουν σε μια κατεύθυνση αλλά υπάρχουν λίγα ακραία που σπρώχνουν τη μέση αλλού, τότε η ensemble mean δεν αντιπροσωπεύει ούτε τη συχνότερη ούτε την πιο πιθανή πρόγνωση. Αυτός είναι ο λόγος που οι επαγγελματίες μετεωρολόγοι έχουν την ευθύνη να εξηγούν τι ακριβώς απεικονίζουν τα ensemble μετεωγράμματα στους πολίτες και στους φορείς που τα χρησιμοποιούν. Τα εργαλεία αυτά είναι ισχυρά και αξιόπιστα, υπό την προϋπόθεση ότι γίνεται σωστή ανάγνωση και ερμηνεία τους. Δεν αρκεί να δούμε μια μέση θερμοκρασία ή ένα προβλεπόμενο ύψος βροχής· πρέπει να κατανοήσουμε και το εύρος των πιθανοτήτων, τη διάχυση των σεναρίων, τη συμφωνία ή διχογνωμία ανάμεσα στα μέλη. Το κοινό έχει πλέον πρόσβαση σε πολλές από αυτές τις πληροφορίες, μέσω εφαρμογών και ιστοσελίδων. Αυτό καθιστά ακόμη πιο επιτακτική την ανάγκη για εκλαΐκευση της πληροφορίας: πότε μια πρόγνωση είναι "σίγουρη", πότε πρέπει να διατηρεί κανείς επιφυλάξεις, πώς να ερμηνεύσει κανείς την αβεβαιότητα. Η ορθή χρήση των ensemble μετεωγραμμάτων μπορεί να οδηγήσει σε βελτιωμένες αποφάσεις, αποφυγή κινδύνων, και τελικά σε αύξηση της εμπιστοσύνης του κοινού στη μετεωρολογική επιστήμη. Tα ensemble μετεωγράμματα είναι πολύτιμα και αξιόπιστα εργαλεία πρόγνωσης, αλλά η ερμηνεία τους απαιτεί εξειδικευμένη γνώση. Πριν προχωρήσετε παρακάτω , διαβάστε αυτό το άρθρο που εξηγεί την διαδικασία και την ερμηνεία των μετεωγραμμάτων .Είναι καθήκον των επαγγελματιών να τα εξηγούν και να καθοδηγούν τη χρήση τους με υπευθυνότητα και σαφήνεια.  Αργότερα θα σχολιάσουμε και τη θερμοκρασία που προβλέπει το ECMWF για τις επόμενες ημέρες όπως φαίνεται στο παραπάνω μετεώγραμμα.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ENSSEBLE ΠΡΟΓΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΤΑ ΜΕΤΕΩΓΡΑΜΜΑΤΑ

Ας υποθέσουμε ότι την ημέρα Τ, έχουμε διαθέσιμες τις αρχικές συνθήκες της ατμόσφαιρας. Αντί να κάνουμε μία μόνο πρόγνωση, δημιουργούμε πολλές δηαλδή κάνουμε μικρές «παραμορφώσεις» (perturbations) στα αρχικά δεδομένα (π.χ. ελαφρώς διαφορετική θερμοκρασία στα 850 hPa) και μετάτ ρέχουμε το αριθμητικό μας μοντέλο (π.χ. GFS ή ECMWF) 50 φορές με αυτές τις μικρές μεταβολές. Καταλήγουμε με 50 πιθανά σενάρια καιρού για τις επόμενες 10–15 ημέρες. Ο σκοπός είναι να δούμε την ευαισθησία της πρόγνωσης στις αρχικές συνθήκες και να εκτιμήσουμε την πιθανότητα εμφάνισης ενός σεναρίου (π.χ. βροχή, καύσωνας). Ένα μετεώγραμμα ensemble εμφανίζει, για μια συγκεκριμένη τοποθεσία (π.χ. Αθήνα), την πρόγνωση από όλα τα μέλη του ensemble για παραμέτρους όπως: Θερμοκρασία 2 m, Βροχόπτωση, Άνεμος ,Θερμοκρασία στα 850 hPa το οποίο συνήθως περιλαμβάνει την μέση τιμή όλων των μελών (ensemble mean) , τις μέγιστες και ελάχιστες τιμές , το "control run" (τρέξιμο χωρίς perturbations) και το "high resolution" run (μόνο στο ECMWF).

Ποιο μετεώγραμμα είναι πιο αξιόπιστο για την Αθήνα; ECMWF ή GFS;

Αρχικά υπενθυμίζουμε ότι το  ECMWF ENS έχει ανάλυση: ~9 km (high resolution), ~18 km (ENS) και παράγει 51 σενάρια. Αποτελεί πολύ πιο ακριβό υπολογιστικά μοντέλο , το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως για κρίσιμες αποφάσεις. Το  GFS GEFS (Αμερικανικό μοντέλο)  έχει ανάλυση: ~25–30 km , παράγει 31 σενάρια και  είναι πιο «ανοιχτό» στο κοινό και ελεύθερα προσβάσιμο . Για την Αθήνα, το ECMWF ENS θεωρείται πιο αξιόπιστο λόγω της καλύτερης χωρικής ανάλυσης (καλύπτει καλύτερα την τοπική μορφολογία), των πιο εξελιγμένων φυσικών παραμέτρων και της ιστορικά, καλύτερης στατιστικής απόδοσης στην Ανατολική Μεσόγειο. 

Στο παρακάτω διάγραμμα του GFS η θερμοκρασία στα 850 hPa ανεβαίνει σταδιακά από 17–18°C στις 13 Ιουλίου σε 22–24°C έως τις 15–17 Ιουλίου, σύμφωνα με τα περισσότερα μέλη (γραμμές). Αυτό υποδεικνύει πιθανές μέγιστες επιφανειακές θερμοκρασίες της τάξης των 36–38°C για την Αθήνα γύρω στις 15–16 Ιουλίου, ειδικά με ηλιοφάνεια και ασθενείς ανέμους. Υπάρχει μια καλή συμφωνία ανάμεσα στα μέλη (μικρό spread), άρα υπάρχει υψηλή προγνωστική εμπιστοσύνη. Η μέση τιμή παραμένει μεταξύ 21–23°C, με σταθερή θερμή αέρια μάζα πάνω από την Αττική. Εάν αυτή η τάση επαληθευτεί, η Αθήνα θα συνεχίσει με μέγιστες θερμοκρασίες 35–38°C , αλλά από τις 21 με 23 Ιουλίου, εμφανίζεται αύξηση της αβεβαιότητας (μεγαλύτερο spread μεταξύ των μελών). Έτσι δεν θα προχωρήσουμε παρακάτω  λόγω της μεγάλης αβεβαιότητας και θα συνεχίσουμε σε μικρότερο χρονικό διάστημα παρακάτω με το ECMWF. 

Γιατί αυξάνονται οι αποκλίσεις όσο περνάνε οι μέρες;

Καθώς περνούν οι μέρες, τα μέλη του ensemble απομακρύνονται μεταξύ τους – αυτό οφείλεται στη χαοτική φύση της ατμόσφαιρας. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται “divergence” και αντανακλά την αυξανόμενη αβεβαιότητα της πρόγνωσης. Για τις πρώτες 3–4 ημέρες, τα μέλη τείνουν να συμφωνούν περισσότερο. Από την 5η μέρα και μετά, η διασπορά αυξάνεται, δηλαδή, τα σενάρια διαφέρουν σημαντικά.Αν στο μετεώγραμμα βλέπουμε τις γραμμές να "ανοίγουν" σαν βεντάλια με το χρόνο, αυτό σημαίνει χαμηλή εμπιστοσύνη στη μεσοπρόθεσμη πρόγνωση. Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι  σωστό να ακολουθούμε τη μέση (ensemble mean) εκδοχή αλλά με προϋποθέσεις , καθώς αυτή είναι στατιστικά η πιο αξιόπιστη πρόβλεψη εφόσον υπάρχει σχετική συμφωνία μεταξύ των μελών, μειώνει την επίδραση ακραίων σεναρίων (outliers) και απότελεί την πιο σταθερή επιλογή για επιχειρησιακή λήψη απόφασης.

⚠️ Προσοχή όμως:

Αν η διασπορά είναι πολύ μεγάλη (τα μέλη διαφωνούν πολύ), τότε η μέση τιμή δεν αντιπροσωπεύει κανένα πιθανό σενάριο (π.χ. μέση θερμοκρασία 23°C στα 850 , (στο παραπάνω παράδειγμα -θέση  ( α )  ενώ υπάρχουν σενάρια από 15 έως 30°C. Μπορεί επίσης η κατανομή των σεναρίων να μην είναι συμμετρική – άρα η μέση να μην αντανακλά την πιο πιθανή τιμή. Αυτό που μπορούμε να κάνουμε πρακτικά είναι για τις πρώτες 4–5 ημέρες να δώσουμε έμφαση στο high resolution run και στη μέση τιμή και μετά την 5η ημέρα να δούμε τη διασπορά για να διαπιστώσουμε αν υπάρχει σύγκλιση των μελών, δηλαδή αν η πρόγνωση είναι πιο αξιόπιστη. Αν υπάρχει διχογνωμία στα μέλη τότε πρέπει να σκεφτούμε σεναριακά για το κάθε γεγονός  ("ίσως συμβεί βροχή", "πιθανός καύσωνας"). Το πιο σωστό πάντως είναι να συνδυάσουμε τις προγνώσεις του ECMWF και του GFS για να έχουμε ένα "εύρος προγνωστικής σκέψης".

ΑΠΟ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΤΗ ΠΡΑΞΗ- ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ ΑΠΟ 12 ΕΩΣ 22 ΙΟΥΛΙΟΥ 2025

Το διάγραμμα που παραθέτουμε είναι ένα ensemble μετεώγραμμα θερμοκρασίας 2 μέτρων για την Αθήνα, από το ECMWF, με προβλέψεις από το Σάββατο 12 Ιουλίου έως την Τρίτη 22 Ιουλίου 2025. Πρόκειται για box-and-whisker διάγραμμα, που αποτυπώνει στατιστικά στοιχεία από τα μέλη του ensemble. Στο διάγραμμα διακρίνουμε την κάθετη γραμμή ("μουστάκι") που δείχνει την ελάχιστη και μέγιστη τιμή πρόγνωσης από τα ensemble μέλη ( αν διαβάσατε το άρθρο που σας ανέφερα παραπάνω) . Διακρίνουμε το κουτί (box) που δείχνει το 25ο και 75ο εκατοστημόριο (δηλαδή το 50% των μελών είναι μέσα σε αυτό το εύρος). και την παχιά οριζόντια γραμμή μέσα στο κουτί που δείχνει τη διάμεσο (median). Η μπλε γραμμή που βλέπετε είναι η πρόγνωση του ελέγχου μέλους (control run). Ξαναθυμίζουμε ότι το ύψος του κουτιού και η απόσταση των μουστακιών μάς δίνει την διασπορά – δηλαδή, πόσο διαφωνούν τα μέλη του ensemble για κάθε ημέρα.  

Αναλυτικός σχολιασμός της θερμοκρασίας στην Αθήνα από τις 12 έως 22 Ιουλίου 2025

Σάββατο 12 – Κυριακή 13 Ιουλίου: Παρατηρούμε ότι η  διασπορά είναι χαμηλή, με θερμοκρασίες μεταξύ 28–36°C. Η διάμεσος (μέση τάση) δείχνει περίπου 32–33°C μέγιστη τιμή. Υπάρχει υψηλή εμπιστοσύνη στην πρόγνωση όπου τα περισσότερα μέλη συμφωνούν, και το εύρος τιμών είναι μικρό.

Δευτέρα 14 – Τετάρτη 16 Ιουλίου: Εδώ παρατηρείται παρόμοια σταθερότητα, με διακυμάνσεις αλλά και πάλι περιορισμένη διασπορά. Οι μέγιστες θερμοκρασίες βρίσκονται γύρω στους 34–36°C, με καλή συμφωνία μεταξύ των μελών και οι πιθανότητες για θερμοκρασίες >36°C είναι χαμηλές, αλλά υπαρκτές.

Πέμπτη 17 – Παρασκευή 18 Ιουλίου: Εδώ παρατηρούμε ότι υπάρχει αύξηση της αβεβαιότητας καθώς η διασπορά μεγαλώνει (boxplot και μουστάκια πιο "ανοιχτά"). Η διάμεσος πέφτει λίγο (~31°C), αλλά κάποια μέλη προβλέπουν θερμοκρασίες έως 37–38°C, ενώ άλλα πέφτουν κάτω από 28°C. Εδώ δεν είναι ασφαλές να εστιάζουμε μόνο στη διάμεσο καθώς το εύρος των προβλέψεων είναι μεγάλο .

Σάββατο 19 – Κυριακή 20 Ιουλίου:  Αυτή είναι ίσως η πιο αβέβαιη περίοδος του διαγράμματος. Η διασπορά φτάνει τη μέγιστη τιμή της και κάποια μέλη δίνουν θερμοκρασίες κοντά στους 39°C. Άλλα μέλη φτάνουν κάτω από τους 27°C . Αυτό δείχνει ισχυρή διχογνωμία στα σενάρια και καθιστά την ensemble mean μη αντιπροσωπευτική. Για να δώσουμε μια ερμηνεία γιατί συμβαίνει αυτό , είναι διότι το μοντέλο αναγνωρίζει ότι υπάρχουν διαφορετικά πιθανά σενάρια (π.χ. επικράτηση μελτεμιού ή θερμών αερίων μαζών από νότο/Αφρική).

Δευτέρα 21 – Τρίτη 22 Ιουλίου: Κλείνοντας τον σχολιασμό μας , σε αυτό το χρονικό διάστημα διακρίνουμε ότι η αβεβαιότητα συνεχίζεται, αν και η διάμεσος διατηρείται στους 32–33°C. Το εύρος παραμένει πολύ μεγάλο (25–39°C) και η εμπιστοσύνη στην πρόγνωση είναι χαμηλή. Ο χρήστης πρέπει να βλέπει το εύρος, όχι τη μέση τιμή. 

 ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΣ ΜΕΙΝΕΙ

Στη σημερινή εποχή, όπου οι πολίτες έχουν άμεση πρόσβαση σε μεγάλο όγκο μετεωρολογικών δεδομένων και διαγραμμάτων, ο ρόλος του επαγγελματία μετεωρολόγου δεν είναι απλώς να μεταφέρει αριθμούς, αλλά να μεταφράζει την πολυπλοκότητα σε κατανόηση και – όσο είναι δυνατό – σε τεκμηριωμένες εκτιμήσεις. Τα ensemble μετεωγράμματα, όσο αξιόπιστα κι αν είναι ως εργαλεία πρόγνωσης, δεν «μιλούν» από μόνα τους. Χρειάζονται ερμηνεία. Και αυτή η ερμηνεία είναι το σημείο που διαχωρίζει τον επαγγελματία από την απλή ανάγνωση μοντέλων. Ειδικά όταν γίνεται λόγος για επικείμενα κύματα ζέστης ή καύσωνες, η ευθύνη ερμηνείας είναι ακόμη πιο ουσιαστική. Όταν ο μέσος χρήστης βλέπει, για παράδειγμα, ένα boxplot με διάμεσο στους 36°C και μουστάκια που φτάνουν μέχρι τους 39°C, το πιθανότερο είναι να αποκομίσει την εντύπωση ενός βέβαιου και ισχυρού καύσωνα — χωρίς να μπορεί να εκτιμήσει την αβεβαιότητα ή την πιθανότητα εναλλακτικών σεναρίων.

Αν ο επαγγελματίας περιοριστεί σε αόριστες διατυπώσεις όπως «έρχεται καύσωνας» ή «εμμονή ζέστης», χωρίς να διευκρινίσει τι δείχνουν τα σενάρια, ποιο είναι το εύρος των πιθανών εκβάσεων και πόσο συμφωνούν τα μοντέλα, τότε ουσιαστικά ακυρώνει τη δύναμη της σύγχρονης προγνωστικής τεχνολογίας. Το κοινό δεν χρειάζεται μόνο πληροφορία· χρειάζεται πλαίσιο, σύγκριση, λόγο και πιθανότητες. Χρειάζεται να κατανοεί, π.χ., ότι «υπάρχουν 60% πιθανότητες η θερμοκρασία να φτάσει τους 38°C, αλλά 40% πιθανότητες να μην ξεπεράσει τους 34°C», ή ότι «το σύστημα διαφωνεί για το αν θα επικρατήσει θερμή ή πιο ψυχρή ροή από τα μέσα της εβδομάδας». \

Μόνο έτσι αποφεύγεται η υπεραπλούστευση που οδηγεί είτε στην υπερβολή είτε στην απαξίωση της μετεωρολογικής πρόγνωσης. Η υπεύθυνη και ειλικρινής παρουσίαση εναλλακτικών σεναρίων δεν δείχνει αδυναμία — δείχνει επιστημονική ωριμότητα και σεβασμό στον αποδέκτη. Δεν είναι ντροπή να δηλώσει ένας μετεωρολόγος ότι "το μοντέλο διαφωνεί" ή "το εύρος πρόγνωσης είναι μεγάλο και απαιτεί προσοχή". Αντίθετα, αυτό ενισχύει την εμπιστοσύνη του κοινού, γιατί δείχνει ότι η επιστήμη δεν προσπαθεί να προβλέψει το χάος με σιγουριά, αλλά να το περιγράψει με πιθανολογική σοβαρότητα. 

Τελικά, η έννοια της πρόγνωσης με ποιότητα δεν είναι να πεις αν θα κάνει 37 ή 38 βαθμούς. Είναι να μεταδώσεις το πνεύμα της ατμοσφαιρικής αβεβαιότητας με τέτοιο τρόπο, ώστε ο πολίτης, ο επαγγελματίας ή η πολιτική προστασία να μπορούν να λάβουν σωστές, ευέλικτες και ψύχραιμες αποφάσεις. Και αυτό δεν γίνεται με τίτλους όπως «έρχεται καύσωνας» – αλλά με ερμηνευμένο λόγο, με εικόνα πιθανών σεναρίων, και με εντιμότητα απέναντι στη φύση και τον άνθρωπο.

Θεόδωρος Ν. Κολυδάς Διευθυντής Τομέα Υδρομετεωρολογίας και Φυσικών Καταστροφών εργαστηρίου Assist Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης - Mετεωρολόγος Star Channel - Πρώην Διευθυντής Εθνικού Μετεωρολογικού Κέντρου ΕΜΥ - Μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής της Έδρας UNESCO Con-E-Ect