Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Hvordan spår spaghettimodeller en orkanvej?

Spaghettimodeller til Tropical Storm Ida viser sin vej over det caribiske hav, ind i Den Mexicanske Golf og lander et sted langs den amerikanske golfkyst mandag den 30. august, sandsynligvis som en stor orkan. cyclocane/CC BY 3.0

Hvis du bor i et kystområde, der er udsat for orkaner og store tropiske storme, du er måske ikke så interesseret i det statistiske og meteorologiske stort billede bag stormforudsigelser. Det, du virkelig vil vide, er, hvad en bestemt orkan kommer til at gøre - hvad dens vej kommer til at være, og når det kommer til at ramme dit område.

Da den atlantiske orkansæson begyndte 1. juni, 2021 (den løber til og med 30. november), National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) forudsagde mellem 13 og 20 storme, der ville være store nok til at fortjene navne, med vind på 63 miles i timen (63 kilometer i timen) eller mere.

NOAA opdaterede dog denne vejrudsigt den 4. august til 15 til 21 navngivne storme, tre til fem af dem, det forudsiger, vil være kategori 3, 4 eller 5 orkaner med vind 111 miles i timen (179 kilometer i timen) eller hurtigere.

Spaghetti modeller og prognoser

For at hjælpe med at forudsige indsatsen, meteorologer anvender visualiseringer kaldet spaghettimodeller (også undertiden kendt som spaghettiplotter). Til en lægmand, spaghettimodeller ligner, godt, en flok spaghettistråde kastet tilfældigt mod en væg. I virkeligheden, selvom, spaghetti -plots er en metode til at kombinere information fra en række forskellige forudsigelsesmodeller på et kort, at komme med et billede af en orkans potentielle spor.

"Hver model, der bruges til at forudsige orkanstier - og i mange tilfælde intensitet - kan få den sti tegnet på et kort, "Daniel J. Leathers forklarede, da vi talte med ham i 2019. Han er professor og direktør for Meteorology and Climatology -programmet ved University of Delaware, som også fungerer som Delaware State Climatologist og som meddirektør i Delaware Environmental Observing System. "Alt, hvad et spaghetti -plot gør, er at tage resultaterne fra alle disse modeller og plotte dem alle på det samme kort."

For at forstå, hvorfor spaghettigrunde er vigtige, du skal forstå, at der er en hel masse forskellige modelleringsmetoder, der bruges til at spore orkaner, og ligesom præsidentvalgmålinger, de giver ikke alle de samme resultater.

Formålet med at oprette et sådant kort, ifølge Leathers, er at se, i hvilket omfang alle de forskellige modeller er enige. "Når stierne ligner hinanden meget, dette betyder, at alle modellerne (i høj grad) er enige om stormens fremtidige vej, "siger han. I modsætning hertil, hvis de enkelte parceller er over det hele, "så siger det, at der er stor usikkerhed i modellerne om, hvor stormen vil bevæge sig i fremtiden. Spaghetti -plots er en måde at se alle modelresultaterne på én gang, og ikke stole på kun en model til en prognose. De er meget hjælpsomme med at formidle vished, eller usikkerhed, af en prognose. "

Spaghetti modeller, eller spaghettikort, vise mange forskellige potentielle spor af et tropisk systems bane, hjælpe prognosemaskiner med at bestemme en storms endelige vej. South Florida Water Management District

Læser spaghettimodeller

Linjerne på diagrammet angiver de forskellige stier, der projiceres af de forskellige modeller, som har forskellige grader af pålidelighed. "Modellerne inkluderer dynamiske modeller (ved hjælp af atmosfærens fysik), statistiske modeller og i nogle tilfælde analoge modeller til at forudsige den kommende bevægelse af en individuel storm, "Leathers forklarer." Disse modeller kommer fra meteorologiske organisationer fra hele verden - steder som National Weather Service, British Met Office, universiteter og så videre. Nogle modeller menes bestemt at være bedre end andre. De er meget forskellige i, hvordan de laver forudsigelser, og hvad de er bedst til. "

Hvad, hvis nogen, nyttig information kan ikke-meteorologer få ved at se på spaghettigrunde? "Den mest nyttige information er prognosens sikkerhed, "Læder forklarer." Igen, hvis alle stier er meget ens, prognosens sikkerhed er høj. Hvis stierne er meget forskellige, vished er lav. Hvis der er stor spredning i prognosesporene, viser det, at modellerne ikke gør et godt stykke arbejde som en suite med at finde ud af, hvor denne særlige storm sandsynligvis vil bevæge sig i fremtiden. "

Men hvis du vil prøve at give mening om spaghettigrunde, Det er vigtigt at forstå deres begrænsninger. "Ikke-meteorologer skal være forsigtige med at fortolke plots, da nogle modeller generelt klarer sig bedre end andre på forskellige tidspunkter i stormenes livscyklus, "Læder siger." Dette kan være vigtig information for at få mest muligt ud af et spaghetti -plot. "

Spaghetti -modeller har ændret sig subtilt gennem årene, ifølge Leathers. Fremgangsmåden har udviklet sig, efterhånden som flere orkanmodeller køres i realtid, og da teknologien har givet os mulighed for hurtigere at sammensætte disse modeller til et spaghetti -plot, han siger. Han siger, at han ikke forventer, at noget vil erstatte dem i en overskuelig fremtid.

"Efterhånden som teknologien muliggør hurtigere overførsel af data, og som visualiseringsteknologi går, Jeg er sikker på, at der kommer nogle flere ændringer, "Siger Leathers. Han forudser også, at antallet af modeller, og deres raffinement, vil sandsynligvis fortsætte med at vokse i de kommende år.

Nu er det interessant

Ifølge en embedsmand ved National Hurricane Center, nogle orkanmodeller kan køres på få sekunder på en almindelig computer, mens andre kan kræve timers beregninger af en supercomputer.

Oprindeligt udgivet:18. juni, 2019