Ураган Флоренция направляясь к побережью США, прямо в разгар сезона ураганов.

Ураганы могут нанести огромный урон из-за ветров, волн и дождя, не говоря уже о хаосе, поскольку население в целом готовится к суровой погоде.

Последнее становится более актуальным, поскольку денежный ущерб от стихийных бедствий тренд вверх, Растущий прибрежный населения и инфраструктуры, так же как повышение уровня моря, вероятно, способствуют этому увеличению затрат на ущерб.

Это делает его еще более важным для того, чтобы получить ранние и точные прогнозы общественности, чему способствуют такие исследователи, как мы.

Создание прогнозов

Прогнозы ураганов традиционно сфокусированы по предсказанию следа бури и интенсивности. Треки и размер шторма определяют, какие области могут быть поражены. Для этого синоптики используют модели - по существу, программные программы, которые часто запускаются на больших компьютерах.

К сожалению, ни одна модель прогноза последовательно не лучше других моделей при составлении этих прогнозов. Иногда эти прогнозы показывают совершенно разные пути, расходящиеся на сотни миль. В других случаях модели находятся в тесном согласии. В некоторых случаях, даже когда модели находятся в тесном согласии, небольшие различия в траектории имеют очень большие различия в штормовых нагонах, ветрах и других факторах, которые влияют на ущерб и эвакуацию.

Более того, несколько эмпирических факторов в прогнозируемых моделях определяются либо в лабораторных условиях, либо в изолированных полевых экспериментах. Это означает, что они могут не обязательно полностью представлять текущее погодное событие.

Таким образом, синоптики используют набор моделей для определения вероятного диапазона треков и интенсивности. Такие модели включают Глобальная система прогнозов NOAA и европейский центр среднесрочных прогнозов погоды.

Ассоциация Суперсемник FSU был разработан группой в нашем университете под руководством метеоролога Т.Н. Кришнамурти в начале 2000. Superensemble сочетает в себе результаты из коллекции моделей, придавая больший вес моделям, которые показали более предсказуемые прошлые погодные явления, такие как события тропического циклона в Атлантике.

Коллекция моделей прогнозистов может быть увеличена путем настройки моделей и незначительного изменения начальных условий. Эти возмущения пытаются объяснить неопределенность. Метеорологи не могут знать точное состояние атмосферы и океана во время начала модели. Например, тропические циклоны не наблюдаются достаточно хорошо, чтобы иметь достаточную информацию о ветрах и дождях. В другом примере температура поверхности моря охлаждается при прохождении шторма, и если площадь остается облачной, то эти более прохладные воды с гораздо меньшей вероятностью будут наблюдаться спутником.

Ограниченное улучшение

За последнее десятилетие прогнозы треков неуклонно улучшенный, Множество наблюдений - от спутников, буев и самолетов, влетающих в развивающийся шторм, - позволяют ученым лучше понимать окружающую среду вокруг шторма и, в свою очередь, улучшать их модели. Некоторые модели улучшились на столько же, сколько 40 процентов для некоторых штормов.

Буй собирает метеорологические данные. Национальное управление океанических и атмосферных исследований

Однако прогнозы интенсивности немного улучшилось за последние несколько десятилетий.

Отчасти это связано с метрикой, выбранной для описания интенсивности тропического циклона. Интенсивность часто описывается с точки зрения максимальной скорости ветра на высоте 10 метров над поверхностью. Чтобы измерить это, оперативные прогнозисты в Национальном центре ураганов в Майами рассматривают максимальную среднюю скорость ветра в одну минуту, наблюдаемую в любой точке тропического циклона.

Тем не менее, для модели очень сложно оценить максимальную скорость ветра тропического циклона в любое конкретное будущее время. Модели неточны в описаниях всего состояния атмосферы и океана в момент начала модели. Маломасштабные особенности тропических циклонов - например, резкие градиенты в осадках, приземные ветры и высоты волн внутри и вне тропических циклонов - не так надежно зафиксированы в прогнозируемых моделях.

Характеристики атмосферы и океана могут влиять на интенсивность шторма. Ученые теперь считают, что лучшая информация об океане может обеспечить наибольший выигрыш в точности прогноза. Особый интерес представляет энергия, хранящаяся в верхнем океане, и то, как это зависит от особенностей океана, таких как вихри. Текущие наблюдения недостаточно эффективны при размещении океанских вихрей в правильном месте, и они не эффективны в захватив размер этих вихрей, Для условий, когда атмосфера не сильно ограничивает рост ураганов, эта океаническая информация должна быть очень ценной.

Между тем, прогнозисты преследуют альтернативные и дополнительные показатели, например размер тропических циклонов.

Об авторе

Марк Бурасса, профессор метеорологии, Университет штата Флорида и Vasu Misra, адъюнкт-профессор метеорологии, Университет штата Флорида

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon