Huragan Florencja jest zmierzam w kierunku wybrzeża USA, w samym środku sezonu huraganów.

Huragany mogą spowodować ogromne szkody z powodu wiatrów, fal i deszczu, nie wspominając już o chaosie, gdy ogólna populacja przygotowuje się na ciężką pogodę.

Ta ostatnia staje się coraz bardziej istotna, ponieważ straty finansowe spowodowane katastrofami zyskuje na popularności. Rosnące wybrzeża ludność i infrastruktura, jak również podnoszący się poziom morza, prawdopodobnie przyczynią się do tego wzrostu kosztów szkód.

To sprawia, że ​​tym bardziej konieczne jest udostępnianie opinii publicznej wczesnych i dokładnych prognoz, do czego aktywnie przyczyniają się badacze tacy jak my.

Dokonywanie prognoz

Prognozy dotyczące huraganu tradycyjnie skoncentrowane o przewidywaniu toru i intensywności burzy. Trasa i rozmiar burzy określają, które obszary mogą zostać trafione. W tym celu prognostycy wykorzystują modele – zasadniczo programy komputerowe, często uruchamiane na dużych komputerach.

Niestety, żaden pojedynczy model prognozowania nie jest konsekwentnie lepszy od innych modeli w tworzeniu tych prognoz. Czasami te prognozy pokazują dramatycznie różne ścieżki, rozbieżne o setki mil. Innym razem modele są w ścisłej zgodzie. W niektórych przypadkach, nawet gdy modele są blisko siebie, małe różnice toru pociągają za sobą bardzo duże różnice w falach sztormowych, wiatrach i innych czynnikach, które wpływają na uszkodzenia i ewakuację.

Co więcej, kilka czynników empirycznych w modelach prognostycznych jest określanych albo w warunkach laboratoryjnych, albo w izolowanych eksperymentach terenowych. Oznacza to, że niekoniecznie muszą one w pełni reprezentować aktualną pogodę.

Tak więc prognostycy wykorzystują zbiór modeli, aby określić prawdopodobny zakres ścieżek i intensywności. Takie modele obejmują include Globalny System Prognoz NOAA oraz modele globalne Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych.

Połączenia Superzespół FSU został opracowany przez grupę z naszej uczelni, kierowaną przez meteorologa TN Krishnamurti, na początku 2000 roku. Superensemble łączy dane wyjściowe z kolekcji modeli, nadając większą wagę modelom, które pokazywały lepiej przewidywane zdarzenia pogodowe z przeszłości, takie jak cyklony tropikalnego Atlantyku.

Zbiór modeli prognostyka można powiększyć, dostosowując modele i nieznacznie zmieniając warunki początkowe. Te perturbacje próbują wyjaśnić niepewność. Meteorolodzy nie mogą poznać dokładnego stanu atmosfery i oceanu w momencie uruchomienia modelu. Na przykład cyklony tropikalne nie są wystarczająco dobrze obserwowane, aby mieć wystarczająco dużo szczegółów na temat wiatrów i deszczu. Na przykład, temperatura powierzchni morza jest chłodzona przez przejście burzy, a jeśli obszar pozostaje pokryty chmurami, prawdopodobieństwo zaobserwowania przez satelitę tych chłodniejszych wód jest znacznie mniejsze.

Ograniczona poprawa

W ciągu ostatniej dekady prognozy dotyczące toru stale się rozwijały. ulepszony. Mnóstwo obserwacji – z satelitów, boi i samolotów wlatujących w rozwijającą się burzę – pozwala naukowcom lepiej zrozumieć środowisko wokół burzy, a tym samym udoskonalić swoje modele. Niektóre modele poprawiły się aż o 40 procent w przypadku niektórych burz.

Boja zbierająca dane pogodowe. Amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna

Jednak prognozy intensywności mają poprawiła się niewiele w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat.

Wynika to częściowo z metryki wybranej do opisania intensywności cyklonu tropikalnego. Intensywność jest często opisywana jako szczytowa prędkość wiatru na wysokości 10 metrów nad powierzchnią. Aby to zmierzyć, prognostycy operacyjni w National Hurricane Center w Miami sprawdzają maksymalną, jednominutową średnią prędkość wiatru obserwowaną w dowolnym punkcie cyklonu tropikalnego.

Jednak modelowi niezwykle trudno jest oszacować maksymalną prędkość wiatru cyklonu tropikalnego w dowolnym czasie w przyszłości. Modele opisują nieprecyzyjnie cały stan atmosfery i oceanu w momencie uruchomienia modelu. Niewielkie cechy cyklonów tropikalnych – takie jak ostre gradienty opadów deszczu, wiatry powierzchniowe i wysokość fal wewnątrz i na zewnątrz cyklonów tropikalnych – nie są tak wiarygodnie ujęte w modelach prognostycznych.

Zarówno cechy atmosferyczne, jak i oceaniczne mogą wpływać na intensywność burzy. Naukowcy teraz myślą, że lepsze informacje o oceanie może zaoferować największe korzyści w zakresie dokładności prognoz. Szczególnie interesująca jest energia zmagazynowana w górnej części oceanu i to, jak zmienia się ona w zależności od cech oceanu, takich jak wiry. Bieżące obserwacje nie są wystarczająco skuteczne w umieszczaniu wirów oceanicznych we właściwej lokalizacji, ani nie są skuteczne w: uchwycenie rozmiaru tych wirów. W warunkach, w których atmosfera nie ogranicza poważnie wzrostu huraganu, ta informacja oceaniczna powinna być bardzo cenna.

Tymczasem prognostycy stosują alternatywne i uzupełniające się wskaźniki, takie jak wielkość cyklonów tropikalnych.

O autorze

Mark Bourassa, profesor meteorologii, Florida State University oraz Vasu Misra, profesor nadzwyczajny meteorologii, Florida State University

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon