Прогноз, который даёт распределение вероятностей возможных исходов, а не единственное значение.Вероятностный прогноз — это предсказание, которое не даёт однозначного ответа «да или нет», а вместо этого присваивает вероятности ряду возможных исходов. Например, вместо утверждения «завтра будет дождь» вероятностный прогноз может сказать «вероятность дождя составляет 70%». Такой подход признаёт, что будущее по своей сути неопределённо — будь то из-за неполного знания начальных условий, хаотической динамики или ограничений модели прогнозирования. В науках о климате и погоде вероятностные прогнозы необходимы, поскольку они дают пользователям меру уверенности, позволяя принимать более взвешенные решения в условиях неопределённости: фермер может начать орошение, если вероятность засухи превышает пороговое значение, а город может подготовиться к наводнению при высокой вероятности экстремальных осадков.
Концепция вероятностного прогнозирования уходит корнями в середину XX века, но широкое распространение в метеорологии она получила в 1970-х и 1980-х годах с появлением ансамблевых методов, пионером которых стал Эдвард Эпштейн и другие. В климатической науке она приобрела известность в 1990-х годах с развитием сезонных прогнозов.
Вероятностные прогнозы обычно строятся путём многократного прогона модели с несколько различающимися начальными условиями или параметрами — этот метод называется ансамблевым прогнозированием. Разброс получаемых результатов даёт оценку неопределённости прогноза. Альтернативно, для калибровки единичного детерминированного прогноза могут использоваться статистические методы, сравнивающие прошлые ошибки прогноза. Результатом является распределение вероятностей, которое часто обобщается в виде среднего, медианы или набора процентилей (например, 10-го и 90-го процентиля ожидаемой температуры). Ключевой момент — вероятности должны быть осмысленными: при большом числе прогнозов события, для которых предсказана 70%-я вероятность, должны происходить примерно в 70% случаев — это свойство называется надёжностью.
Вероятностные прогнозы используются в прогнозировании погоды (например, вероятность осадков), в сезонных климатических прогнозах (например, вероятности Эль-Ниньо) и при оценке риска природных опасностей, таких как ураганы или волны тепла.
Идеально надёжный вероятностный прогноз — это такой прогноз, при котором в долгосрочной перспективе наблюдаемая частота события точно совпадает с прогнозируемой вероятностью. Это свойство часто проверяется статистически, но на практике оно никогда не достигается в совершенстве.
