overflade- og øvre atmosfære-strukturen i MJO, når den forbedrede konvektive fase (tordenvejr) er over Det Indiske Ocean, og den undertrykte konvektive fase er over det vest-centrale Stillehav. Kredit:Climate.gov
Jordens atmosfære er kaotisk, hvilket gør det vanskeligt for forudsigere at forudsige vejret mere end 10-13 dage i forvejen. Imidlertid, forskning har i stigende grad vist, at storstilet variationer og forhold mellem atmosfærens tilstande to fjerne steder, kaldet "telekommunikation, "kan hjælpe med at udvide forudsigelsesfærdigheder ud over denne grænse.
"Få forskere har anvendt denne mekanisme til vejrforudsigelser, "sagde Kai-Chih Tseng, atmosfærisk naturvidenskabelig kandidatstuderende ved Colorado State University (CSU). "Især fra to uger til tre måneder, som tidligere har været kendt som en 'forudsigelsesørken'. "
En ny undersøgelse ledet af Tseng siger, at teleforbindelser med visse faser af et tilbagevendende tropisk nedbørsmønster kan forlænge forudsigelser op til 20-25 dage i forvejen. Undersøgelsen er medforfatter af adjunkt Libby Barnes og professor Eric Maloney, begge i CSU's Institut for Atmosfærisk Videnskab.
Forfatternes fund giver vejledning om, hvilke tropiske forhold der kan føre til forbedrede prognoser ud over vores nuværende kapacitet - og mere tid til at forberede sig på ekstreme hændelser.
Madden-Julian Oscillation har spor
I årtier, videnskabeligt bevis har bekræftet, at det store tropiske nedbørsmønster kaldet Madden-Julian Oscillation (MJO) kan påvirke vejret i vores skovhals. MJO rejser østpå omkring ækvator, gentager ruten hver 40-50 dag. Dens globale trek er opdelt i otte faser baseret på MJO's placering. Når det bevæger sig, via interaktioner mellem havet og atmosfæren, det sender krusninger gennem atmosfæren, der kan bidrage til ekstreme begivenheder i USA, ligesom udbrud af arktisk luft, ekstreme varmehændelser, og oversvømmelser.
Heldigvis, MJO's rotationsperiode falder lige inden for forudsigelsen ørkenen Tseng beskriver, mellem kortsigtet vejr og sæsonbestemte klimaprognoser. Dermed, dets telekommunikation med midterbredderne kan understøtte vejrforudsigelser med lang rækkevidde.
Men at forstå, hvordan vores vejr reagerer på MJO, er udfordrende. MJO's krusninger tager tid at sprede sig til midten af breddegrader, når den krydser jorden. Så, vejrforholdene, vi ser i USA, kan have været udløst af en tidligere fase af MJO. Ud over, de fleste tidligere undersøgelser, der evaluerede MJO -teleforbindelser, brugte en gennemsnitsmetode, der ikke vurderer konsekvente mønstre for, hvordan vores vejr reagerer på MJO -hændelser.
Gennemsnit af alle MJO -begivenheder fra januar til marts fra 1979–2016. Grøn skygge viser under gennemsnittet OLR (udgående langbølget stråling, eller varmeenergi) værdier, angiver flere skyer og nedbør, og brun skygge identificerer OLR over gennemsnittet (tørere og klarere himmel end normalt). De lilla konturer viser placeringen og styrken af Stillehavsstrålen på 200-hPa-niveauet (cirka 38, 000 fod på det sted). Bemærk bevægelsen mod øst i de våde og tørre områder. Hvor langt Stillehavsstrålen strækker sig forbi den internationale datalinje ændrer sig også med fasen af MJO. Kredit:Carl Schreck
Tseng og teamet sammenlignede MJO -begivenheder med hinanden for at se, hvor ofte de fandt lignende mønstre.
"Hvis et mønster dukker op igen og igen, så kan vi trygt sige, Ja, dette mønster er mere forudsigeligt og viser meget sandsynligt igen i fremtiden, "Sagde Tseng.
Fase 2 og 6
Teamet fandt ud af, at især MJO fase 2 og 6 kan generere konsekvente mønstre af vind og tryk på midten af breddegrader. Disse stærke teleforbindelser i visse faser forbedrer forudsigelsesfærdigheder ved forlængede ledetider ud over vejret ved at reducere usikkerheden i prognosemodeller.
"Vi var overraskede over, at visse MJO -faser [2 og 6] producerede mere konsekvente telekommunikationsmønstre, "Tseng sagde." Det har været opfattelsen, at alle faser af MJO producerede stærke telekommunikationer. "
Imidlertid, deres resultater viste, at MJO's teleforbindelser var mest konsekvente, da MJO var placeret over det østlige Indiske Ocean eller det vestlige Stillehav. Disse fund kan hjælpe med at give mere tid til at forberede sig på ekstreme hændelser, sammenlignet med den traditionelle 10-13 dages vejrudsigtsgrænse.
I fremtiden, Tseng og hans kolleger ønsker at forstå, hvorfor MJO -teleforbindelserne er konsekvente i visse faser. Hvis de forstår mekanismen, de kan muligvis bestemme, hvordan klimaforandringer kan påvirke disse teleforbindelser-hvilket potentielt kan styrke eller svække reaktionen på midten af breddegrader.
"Hvis disse teleforbindelser ændrer styrke i det fremtidige klima, det er muligt, at vores vejrforudsigelsesevne baseret på MJO også kan ændre sig, "Sagde Tseng.