Oceanografers orkanmodeller leverer mere præcise prognoser

Isaac Ginis sagde, at det er notorisk svært at forudsige orkaner i New England. Når storme bevæger sig mod nord, de udvikler en mere kompleks vindstruktur end dem, der er tilbage i det sydøstlige og Mexicanske Golf, deres veje bliver mere uberegnelige, og regionens komplicerede topografi gør det særligt udfordrende at forudsige deres bevægelser over land. Ud over, de relativt korte floder i New England fyldes hurtigt op, når det regner og forårsager flere oversvømmelser end i mange andre områder.

En ny serie af orkanmodeller, som Ginis og hans kolleger er ved at udvikle på University of Rhode Islands Graduate School of Oceanography, vil løse disse vanskeligheder og gøre prognosen for orkaner i New England mere præcis. Modellerne vil endda forudsige stormpåvirkningen på bestemte veje, broer og bygninger i området.

"Vi arbejder på at forbedre eksisterende modeller og skabe nye modelleringsmuligheder for at imødegå bekymringer om kystoversvømmelser på grund af stormflod, indlandsoversvømmelser på grund af kraftig nedbør og udfordringerne med at forudsige vind over land, " sagde Ginis, en professor i oceanografi, der var den første til at inkorporere havforhold i orkanmodeller. Hans modeller har været brugt af National Hurricane Center i mere end 20 år.

Finansieret af Department of Homeland Security i samarbejde med University of North Carolina i Chapel Hill, denne forskningsindsats vil resultere i et realtidsprognosesystem for det sydlige New England, der vil gøre det muligt for offentlige embedsmænd og førstehjælpere at få nøjagtige opdateringer hvert 30. minut.

URI-teamet vil forbedre den eksisterende avancerede cirkulationsmodel, der bruges af Homeland Security, National Oceanic and Atmospheric Administration og andre agenturer til forudsigelse af stormflod. Den nye version vil have meget højere opløsning for New England-området og inkorporere nye muligheder, kombinerede kyst- og indre oversvømmelser og forudsigelser for stormpåvirkninger på kritisk infrastruktur.

"Vi kommer til at levere et fuldautomatisk system med alle fareforudsigelser, vindhastigheder, kystnære og indre oversvømmelser forudsigelser og 3-D visualiseringer i ét prognosesystem, " sagde han. "Det vil være det første sted i landet, der har en fuldt integreret risiko- og konsekvensanalyse."

Ginis og hans forskerhold samarbejdede med URI Department of Marine Affairs og Rhode Island Emergency Management Agency for at interviewe facility managers rundt om i staten for at identificere sårbarheder og bekymringer omkring bygninger, veje, broer og anden infrastruktur. For eksempel, en brandchef indikerede, at vind på 120 mil i timen sandsynligvis ville deaktivere afdelingens kommunikationsantenne. En anden bemærkede, at otte tommer vand på en vejbane ville forhindre udrykningskøretøjer i at nå frem til de nødstedte.

"Al infrastruktur har en tærskel, når den holder op med at fungere ordentligt, " sagde Ginis. "Vi vil være i stand til at forudsige disse tærskler og markere på et kort i realtid, når disse tærskler er nået."

Tredimensionelle visualiseringer af stormpåvirkninger vil også blive udviklet og integreret i orkanfareforudsigelsesmodellerne. Disse værktøjer vil gøre det muligt for beredskabsledere og førstehjælpere at forstå stormpåvirkninger tydeligere.

Ud over, prognosemodellerne vil indeholde justeringer af eksisterende bølge- og stormflodsmodeller, muliggør mere nøjagtige forudsigelser af kystoversvømmelser.

"At gøre det, vi skal have en meget høj rumlig opløsning af kystlinjen, batymetri og topografi, " sagde Ginis. "Vi har forfinet vores beregninger for at forbedre opløsningen af ​​modellen med en faktor på 10."

For at forudsige indlandsoversvømmelser, han har indgået et samarbejde med en hydrolog ved Florida State University for at skabe en model, der vil forudsige oversvømmelsen af ​​de forskellige flodvandskel i regionen.

Ifølge Ginis, hvor de fleste orkanmodeller har en tendens til at gå galt, er i forudsigelsen af ​​vindhastighed over land på grund af ændringen i friktionen mellem vandet og landet.

"Når en storm går i land, vinden oplever store ændringer, der påvirkes af den lokale topografi, " sagde han. "Du skal tage hensyn til områdets arealdækning - skov, afgrøder, by – at forudsige overfladevindene i høj opløsning over disse arealanvendelser."

Ginis lavede for nylig en præsentation om dette element af modellen på en orkankonference i Florida, og National Hurricane Center har allerede udtrykt interesse, da ingen eksisterende modeller er så raffinerede til at forudsige orkanens vindhastighed over land.