Forskere står over for udfordringen med at forudsige hagl, tornadoer tre uger i forvejen

Folk, der bor i Kansas, Nebraska og andre stater i sletterne er ikke fremmede for tornadoer og haglstorme – blandt de mest kostbare og farlige alvorlige vejrtrusler i USA.

Meteorologer og computermodeller gør et godt stykke arbejde med at forudsige kraftig tordenvejrsaktivitet op til en uge i forvejen. Forskere kan også læse langsigtet, sæsonbestemte signaler om hårdt vejr måneder i forvejen.Men der er en mellemvej – en forudsigelsestid på omkring 2 til 5 uger – som i høj grad mangler i de nuværende forudsigelsesmuligheder.

I et nyt blad i Journal of Geophysical Research:Atmosfærer , Atmosfæriske forskere fra Colorado State University demonstrerer evnen til at lave dygtige forudsigelser af hårdt vejr på tværs af sletterne og det sydøstlige USA, inklusive hagl og tornadoer, i den eftertragtede periode på 2-5 uger i forvejen. At gøre det, de bruger et pålideligt tropisk vejrmønster kaldet Madden-Julian Oscillation, som kan påvirke vejret i fjerne dele af Jorden, inklusive USA, ved at udsende kraftige atmosfæriske bølger.

"Når Madden-Julian Oscillationen er aktiv, det er i stand til at opstille atmosfæriske mønstre, der er gunstige for hårdt vejr i hele USA i løbet af de næste mange uger, " forklarede Cory Baggett, forsker i atmosfærisk videnskab og papirets hovedforfatter. "Vi har fundet ud af, at en aktiv Madden-Julian Oscillation, som periodisk går rundt om ækvator på 30 til 60 dage, er en rigtig god kilde til forudsigelighed på disse undersæsonbestemte tidsskalaer." Atmosfæriske videnskabsmænd betragter typisk "undersæsonbestemt" for at betyde omkring tre uger til tre måneder i forvejen.

Vejrudsigt uger i forvejen kan ikke udpege, hvor individuelle tornadoer eller haglstorme vil forekomme, Baggett forklarede, men forskerne har vist, at de kan forudsige forventede miljøforhold, der er gunstige for dannelsen af ​​alvorlige tordenvejr. Det inkluderer atmosfærisk ustabilitet og roterende lodret vindforskydning.

Ved at bruge tilgængelige datasæt, forskere så på, hvad Madden-Julian-oscillationen lavede omkring tre uger forud for hårdt vejr i sletterne og det sydøstlige USA, i de typiske måneder med hårdt vejr fra marts til juni. De brugte 37 års data til at krydsvalidere deres forudsigelser.

De fandt "forudsigelser om muligheder", hvor de var i stand til at lave dygtige forudsigelser af svær vejraktivitet omkring 60 procent til 70 procent af tiden. Meteorologer ville betragte denne succesrate som "stor, " ifølge Sam Childs, en ph.d. studerende i atmosfærisk videnskab, der var medforfatter til værket.

"Vi dømmer os selv mod klimatologi, " sagde Childs. "Hvis vi forudsagde normal tordenvejrsaktivitet, vi ville have ret omkring 50 procent af tiden. Tre uger ude, vi får det rigtige omkring 2-1." De fandt også konsekvent stærkere evne til at forudsige hagl- og tornadoaktivitet under visse faser af Madden-Julian-oscillationen.

For at forstå, om denne nye metode til at forudsige hårdt vejr ville være nyttig for prognosemænd, forskerne håber, at de kan overføre arbejdet til operationelle eksperter, der kan teste det af. "I bund og grund disse forudsigelser af muligheder ville give en prognosemager mulighed for bedre at advare offentligheden om en periode, hvor hårdt vejr kan være mere sandsynligt et par uger i forvejen, " sagde Childs.

"Jeg tror, ​​vi alle var overraskede over, hvor gode nogle af vores prognoser var, " tilføjede han. "Det er motivation nok til at fortsætte, så vi måske er i stand til at have flere nyttige prognoseprodukter i den eftertragtede leveringstid på 2 til 5 uger."