Hur meteorologer förutspår nästa stora orkanen

Hur meteorologer förutspår nästa stora orkanen

Hurricane Florence är på väg mot USA: s kust, höger på orkanens höjd.

Orkanerna kan orsaka enorma skador på grund av vindar, vågor och regn, för att inte tala om kaoset som den allmänna befolkningen förbereder sig för svårt väder.

Den senare blir mer relevant, som den monetära skadan från katastrofer är trending upp. Den växande kusten befolkning och infrastruktur, såväl som stigande havsnivå, bidrar sannolikt till denna ökning av skadorna.

Detta gör det allt viktigare att få tidiga och exakta prognoser till allmänheten, något som forskare som vi aktivt bidrar till.

Förutsäga

Orkan prognoser har traditionellt fokuserat på att förutsäga stormens spår och intensitet. Stormens spår och storlek bestämmer vilka områden som kan träffas. För att göra så använder prognosmakare modeller - i huvudsak programvaror, som ofta körs på stora datorer.

Tyvärr är ingen enda prognosmodell konsekvent bättre än andra modeller för att göra dessa förutsägelser. Ibland visar dessa prognoser dramatiskt olika vägar, avvikande av hundratals mil. Andra tider är modellerna i nära överenskommelse. I vissa fall, även när modellerna är i nära överensstämmelse, har de små skillnaderna i spår väldigt stora skillnader i stormen, vindar och andra faktorer som påverkar skador och evakueringar.

Dessutom är flera empiriska faktorer i prognosmodellerna antingen bestämda under laboratorieförhållanden eller i isolerade fältförsök. Det betyder att de inte nödvändigtvis fullt ut representerar den aktuella väderleksdagen.


Få det senaste från InnerSelf


Så, prognoser använder en samling modeller för att bestämma ett troligt spår och spår. Sådana modeller inkluderar NOAA: s globala prognossystem och European Center for Medium-Range Weather Forecasts globala modeller.

Vårt FSU Superensemble utvecklades av en grupp på vårt universitet, leds av meteorologen TN Krishnamurti, i början av 2000. Superensemblen kombinerar utdata från en samling modeller, vilket ger större vikt åt de modeller som visade bättre förutsägda tidigare väderhändelser, som till exempel Atlantiska tropiska cyklonhändelser.

En prognosörs samling av modeller kan göras större genom att justera modellerna och ändra förändringsvillkoren något. Dessa störningar försöker ta hänsyn till osäkerhet. Meteorologer kan inte känna till atmosfärens och oceanens exakta tillstånd vid tidpunkten för modellens start. Till exempel observeras inte tropiska cykloner tillräckligt bra för att ha tillräckligt med detaljer om vind och regn. För ett annat exempel kyls havytemperaturen genom stormstörning, och om området förblir molntäckt, är dessa kallare vatten mycket mindre sannolikt att observeras via satellit.

Begränsad förbättring

Under det senaste årtiondet har spårprognoserna stadigt förbättras. En uppsjö av observationer - från satelliter, bågar och flygplan som flyger in i den utvecklande stormen - tillåter forskare att bättre förstå miljön kring en storm och i sin tur förbättra sina modeller. Vissa modeller har förbättrats med så mycket som 40 procent för vissa stormer.

Hur meteorologer förutspår nästa stora orkanenEn böja som samlar väderdata. US National Oceanic and Atmospheric Administration

Intensitetsprognoser har emellertid förbättrats lite under de senaste decennierna.

Det beror delvis på den metriska som valts för att beskriva intensiteten hos en tropisk cyklon. Intensitet beskrivs ofta med avseende på toppvindhastighet i en höjd av 10 meter över ytan. För att mäta det ser de operativa prognosmakare på National Hurricane Center i Miami på maximal, en minuts genomsnittlig vindhastighet som observeras vid någon given punkt i den tropiska cyklonen.

Det är dock extremt svårt för en modell att uppskatta den maximala vindhastigheten för en tropisk cyklon vid en viss framtida tidpunkt. Modeller är otillräckliga i deras beskrivningar av hela tillståndet i atmosfären och havet vid modellens starttid. Småskaliga egenskaper hos tropiska cykloner - som skarpa gradienter i nedfall, ytvindar och våghöjder inom och utanför de tropiska cyklonerna - är inte så tillförlitligt fångade i prognosmodellerna.

Både atmosfäriska och havsegenskaper kan påverka storintensiteten. Forskare tror nu det bättre information om havet kan erbjuda de största vinsterna i prognosnoggrannheten. Av särskilt intresse är energin lagrad i övre oceanen och hur detta varierar med havsdetaljer som eddier. Nuvarande observationer är inte tillräckligt effektiva för att placera havsbyte på rätt plats, och de är inte effektiva fånga storleken på dessa eddier. För förhållanden där atmosfären inte strängt begränsar orkantillväxten, bör denna oceaniska information vara mycket värdefull.

Under tiden bedriver prognoser alternativa och kompletterande mätvärden, som storleken på tropiska cykloner.Avlyssningen

Om författaren

Mark Bourassa, professor i meteorologi, Florida State University och Vasu Misra, docent i meteorologi, Florida State University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; sökord = förutsäga väder; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}