Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvorfor vejrudsigterne stadig kæmper for at få de store storme rigtigt

Sne på jorden efter en vinterstorm. Kredit:NASA Goddard MODIS Rapid Response

Det var marts 2017, og en vinterstorm ved navn Stella lovede at levere op til halvanden fods sne til New York City og dele af New Jersey. Embedsmænd skubbet ud advarsler om snestorm, tyder på, at byen var under overhængende snedækket belejring.

Men kun 7 tommer faldt. Daværende regering. Chris Christie sprængte prognosemænd. "Jeg ved ikke, hvor meget vi skal betale disse vejrfolk, " sagde han. "Jeg har fået mig mættet af National Weather Service efter syv et halvt år."

Til alle der følger vejret, prognoser for store storme er nogle gange stadig rutsjebaneture – med pludselige skift i spor eller intensitet. Som en meteorolog, der forudser et stort bymarked, Jeg kan bevidne frustrationen. Hvorfor kan vi ikke få det rigtigt hver gang, givet denne æra med 24/7 vejrdata, snesevis af satellit- og sofistikerede computermodeller? Svaret ligger i særhederne mellem de mest populære prognosemodeller.

Kampen om modellerne

Computerprognosemodeller er blevet grundpillen i vejrudsigelse over hele Nordamerika og mange andre dele af verden. Kør på hurtige supercomputere, disse sofistikerede matematiske modeller af atmosfæren er blevet bedre i løbet af de sidste par årtier.

Menneskelige forudsigelser er blevet forbedret med cirka en dag pr. årti. Med andre ord, dagens 4-dages prognose er lige så nøjagtig som en 3-dages prognose var for et årti siden.

Prognosefolk i USA undersøger rutinemæssigt flere modeller, men de to mest diskuterede er den amerikanske og den europæiske. Når modellerne er uenige om sporet af en stor storm, prognosemagere skal ofte vælge, hvad de mener er mest korrekt. Denne beslutning kan lave eller bryde en kritisk prognose.

De fleste meteorologer er enige om, at den europæiske model er den dygtigste. Dette blev cementeret i marts 1993, når den korrekt forudsiger sporet og intensiteten af ​​en historisk Nor'easter. Kaldet "Århundredets storm, "stormen faldt et tæppe af tung sne fra Gulf Coast til den nordlige spids af Maine.

Stormen var en milepæl for det, der kaldes mellemdistanceprognoser, eller prognoser lavet tre til syv dage ude. Den europæiske model nåede forudsigelsen fem dage i forvejen. Det betød, at embedsmænd kunne erklære undtagelsestilstande, før de første flager nogensinde fløj.

Spol frem til 2012, og euroen lavede stadig korrekte opkald på store, dramatiske storme. Men denne gang, leveringstiden var længere end otte dage. Stormen var orkanen Sandy, en massiv atlantisk storm. Mere end en uge i forvejen, den europæiske model forudsagde en mærkelig løbetur mod vest i Sandys spor, hvorimod den amerikanske model buede den mod øst og harmløst væk fra østkysten. Score:endnu en stor sejr for europæeren.

Prognoserne før orkanen Sandy var uenige om stormens spor. Kredit:National Hurricane Center

europæisk mod amerikansk

Hvorfor klarer europæeren det så godt, sammenlignet med sin amerikanske pendant?

For en, den køres på en mere kraftfuld supercomputer. To, det har et mere sofistikeret matematisk system til at håndtere atmosfærens "startbetingelser". Og tre, det er blevet udviklet og forfinet på et institut, hvis enestående fokus er på middeldistance vejrudsigter.

I USA, den mellemlange amerikanske model er en del af en suite af flere modeller, herunder flere kortdistance-forudsigelsessystemer, der kører så ofte som hver time. Tiden, intellektuelt fokus og omkostninger deles mellem så mange som fire eller fem forskellige typer modeller.

Offentligheden har hørt om den europæiske models sejre. Men prognosemænd ved også, at den amerikanske model er ret dygtig; det har haft sin andel af sejre, omend mindre højt profilerede. En af disse var Winter Storm Juno, en Nor'easter fra 2015, der ramte New Englands kyst alvorligt. Prognosefolk udsender en alvorlig advarsel om 24 til 36 tommer sne over hele New York City. I et hidtil uset træk, Borgmester Andrew Cuomo lukkede metrosystemet ned på forhånd, et skridt aldrig gjort for en forestående snestorm.

Denne dommedagssneprognose var baseret på den europæiske model. Den amerikanske model forudsagde, at stormen ville blive forskudt omkring 50 miles længere mod øst - og flytte det store dunk af sne væk fra selve byen. I virkeligheden, Juno tog dette spor mod øst, og Central Park endte med "kun" 10 tommer - en betydelig mængde, hvis sne, men ikke en lammende 2 til 3 fod. De unødvendige økonomiske tab fra byens nedlukning var enorme, sætte meteorologer i defensiven.

I tilfælde af vinterstormen Stella, den amerikanske model overspåede massivt snefald. Men en kortdistancemodel kaldet den nordamerikanske model forudsagde korrekt et stormspor 50 til 100 miles længere mod øst.

Forudsige vejret

Det hele kommer ned til dette:Vejrudsigtere har mange valgmuligheder for forudsigende modeller. Kunsten at forudsige er baseret på mange års erfaring brugt med hver model, lære de unikke forudsætninger og styrker ved hver enkelt. National Weather Service og andre prognoseudstyr har gjort fremskridt med hensyn til bedre at kommunikere prognoseusikkerhed, givet den iboende spredning i modellerne. Men det kommer stadig ofte ned til den mavefornemmelse:europæisk eller amerikansk?

Forskere tager skridt til at forbedre amerikansk vejrudsigt på mellemdistanceområdet ved at fordoble computerhastigheden og justere den måde, modellen indtager data på. Virksomheder som Panasonic og IBM er gået ind på arenaen med deres egne nye vejrudsigelsesmodeller.

I mellemtiden, mens vi venter på, at den amerikanske model "indhenter" den europæiske dygtighed, der er et par måder, folk kan lære at tyde prognosebeskeden på. Individuelle modelløb er mindre dygtige ud over omkring fem dage; det, du leder efter, er konsistens fra kørsel til løb. Også, opsøg prognoser, der rammer den forudsigelige usikkerhed. For eksempel, en prognose kan foreslå alternative scenarier for en kommende snestorm:en 20 procent chance for op til 15 tommer, eller en 20 procents chance for, at kun 4 til 6 tommer falder.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.