Udrydde fejlene i klimamodeller for bedre at forudsige orkaner

På tærsklen til hver orkansæson, klimatologer over hele verden tilbyder deres undersøgte prognoser:Vil vi se høj aktivitet? Lav aktivitet? Hvordan vil havtemperaturen påvirke stormudviklingen? Hvad er chancerne for, at en kraftig storm kommer i land?

Forskere bruger klimamodeller til at simulere tropisk cyklonadfærd med en stadigt stigende grad af nøjagtighed, men grundlæggende modelleringsfejl begrænser fortsat pålideligheden af ​​deres prognoser.

Nu, forskere fra Columbia University, Florida State University, og University of Washington arbejder sammen med National Oceanic and Atmospheric Administration for at udrydde disse nagende fejl. Med støtte fra $500, 000 tilskud fra NOAA Research, modellering, Analyse, Program for forudsigelser og fremskrivninger, holdet vil udvikle diagnostiske værktøjer til at identificere de skjulte skævheder, der kompromitterer højtydende klimamodeller.

"At simulere de mest intense orkaner ser ud til at være sværere for nogle modeller end andre, og vi forsøger at forstå årsagen til det, " forklarede Lamont-Doherty Earth Observatory klimatolog Suzana Camargo.

Selv de mest sofistikerede og optimerede tropiske cyklonmodelleringsstrategier kan være sårbare over for fejl på procesniveau. En almindelig skævhed blandt lavopløsningsmodeller er deres tendens til at undervurdere mængden af ​​tropiske cykloner, der opstår rundt om i verden. Selv mange højopløsningsmodeller har problemer med at simulere intense storme, der udvikler sig til kategori fire eller fem orkaner.

"At gå til modeller med højere opløsning forbedrer nogle af disse fordomme, men løser ikke alt, " sagde Allison Wing, en assisterende professor ved Florida State University. "Uden en nøjagtig simulering af tropiske cykloner i dag, der er usikkerhed med hensyn til at stole på klimamodeller for fremtidige fremskrivninger af tropisk cyklonaktivitet."

Hvad er særligt spændende ved dette projekt, Camargo siger, er "hvis vi får succes og forbedrer modellerne, vi ville kunne have mere pålidelige tropiske cyklonfremskrivninger. "

Holdet er allerede begyndt at udvikle diagnostik til at identificere fejl i den måde, klimamodeller simulerer fugt på, skyer og cirkulationen af ​​varm luft. Denne seneste bevilling vil hjælpe forskerne med at tage disse værktøjer til næste niveau.

Ved at bruge eksisterende langsigtede satellitobservationer og detaljerede analyser af tropiske cykloner, holdet vil sammenligne observeret tropisk cyklonadfærd med modelsimuleringer for at afsløre uoverensstemmelser.

Forskerne vil også bruge deres værktøjer til at undersøge skævheder i det seneste Coupled Model Intercomparison Project, en stor samling af førende klimamodeller fra hele verden. Mens teamet tidligere har arbejdet med individuelle modelsimuleringer, de har aldrig brugt deres teknikker i en samling af modeller.

Ultimativt, gruppen sigter på at udvikle en diagnostisk ramme til at afhjælpe de komplicerede fejl, der underminerer klimamodellernes pålidelighed – en udfordring, som Camargo hilser velkommen.

"Jeg er meget begejstret for at arbejde i dette team sammen med meget lovende unge videnskabsmænd, " siger hun. "Som vi kan se af de forventede virkninger af orkanen Florence, Det ville være meget vigtigt at forbedre fremskrivningerne af tropisk cyklonaktivitet i de næste årtier."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.