Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere forudsagde slutningen af ​​maj -tornadoudbruddet næsten fire uger, før det slog igennem USA

De 757 tornado -advarsler (røde polygoner) udstedt af NOAA's National Weather Service fra 17. maj til 30. maj i år. Kredit:NIU

Et team af forskere rapporterer, at de præcist forudsagde landets omfattende tornadoudbrud i slutningen af ​​maj 2019 næsten fire uger før det begyndte.

Holdets undersøgelse, detaljerede faktorer, der gik ind i prognosen, er nyligt offentliggjort i AGU -tidsskriftet, Geofysiske forskningsbreve .

"Dette er den første dokumenterede vellykkede langdistanceprognose for en længere periode med tornadoaktivitet i USA, "sagde hovedforfatter Victor Gensini, professor i meteorologi ved Northern Illinois University.

Gensini sagde, at forudsigelser med udvidet rækkevidde er "den nye grænse for prognoser."

"I vores felt, der er et stort skub for præcist at forudsige alle former for ekstreme vejrhændelser i god tid, "Sagde Gensini.

"Hvis vi bedre kan forudse, hvornår og hvor disse ekstreme hændelser kan forekomme, det giver os en bedre chance for at afbøde deres virkninger. Vi tror, ​​at enhver ekstra leveringstid kan være yderst værdifuld for beredskabsteam, forsikringsselskaber, og mange andre sektorer i industrien. "

17. maj til og med 29. maj viste sig at være en usædvanlig aktiv periode med hårdt vejr i USA - selv for en tid på året, der vides at producere voldsomme storme.

I løbet af den 13-dages strækning, 374 tornadoer opstod, mere end tredoblet gennemsnittet for 1986-2018 på 107 i denne periode. I alt, 757 tornado advarsler blev udsendt af NOAA's National Weather Service, og syv dødsfald blev rapporteret. Udbruddet bidrog væsentligt til den næsthøjeste månedlige (E) F1+ tornadotælling (220) på rekord i maj, siden pålidelige tornadotællinger begyndte i begyndelsen af ​​1950'erne.

Kredit:NIU

De centrale og sydlige Great Plains, sammen med den nedre Great Lakes -region, herunder Pennsylvania og Ohio, blev særligt hårdt ramt af tornadastormene.

Fem år siden, Gensini og kollegaer dannede et Extended Range Tornado Activity Forecast (ERTAF) -team til at udføre forskning i delsæsoner, eller udvidet rækkevidde, prognoser. Dens nuværende medlemmer omfatter Paul Sirvatka fra College of DuPage og nuværende medforfattere af undersøgelsen David Gold fra IBM-Global Business Services, John T. Allen fra Central Michigan University og Bradford S. Barrett fra United States Naval Academy.

Undersøgelser i de seneste år af teamet og andre forskere brugte historiske vejrmønsteroptegnelser til at udvikle metoder til at forudsige sandsynligheden for hårdt vejr i hele det kontinentale USA uger i forvejen.

Fra den 28. april, ERTAF -teamet fremhævede sandsynligheden for en aktiv periode med hårdt vejr tre til fire uger ud i fremtiden. Forudsigelsen var især bemærkelsesværdig i betragtning af forventningen om forud for sæsonen om frekvenser under amerikanske gennemsnits-tornadoer på grund af tilstedeværelsen af ​​svage El Niño-forhold i det tropiske Stillehav.

"Det er vigtigt at bemærke, at dette var en enkelt succesfuld udvidet prognose-vi kommer ikke til at få alle disse korrekte, "Gensini sagde." Men vores arbejde skaber en vej til at forudsige hårdt vejr med disse forlængede leveringstider. Disse er normalt prognoser for muligheder, hvilket betyder, at de ikke altid er mulige. "

Gensini sagde, at ERTAF -teamet, som sender prognoser på sit websted hver søndag aften i tornadosæsonen, har haft mange andre vellykkede prognoser, der var to til tre uger i forvejen. De valgte at offentliggøre på dette eksempel på grund af stormernes omfang og hændelseskæden.

"Dette er den første udvidede prognose, der er blevet fuldt videnskabeligt dissekeret, "Gensini sagde." Vi ville sikre os, at det blev dokumenteret. "

Prognoseprocessen er kompleks. Den leder efter signaler i to atmosfæriske indekser-Madden-Julian Oscillation, en forstyrrelse af vind i østlig retning, regn og pres, og den globale vindoscillation, en samling af klima- og vejrinformation, der måler atmosfærisk vinkelmoment, eller graden af ​​bølger i jetstrømmen.

Tilbagevendende tilstande inden for begge svingninger giver lejlighedsvis forbedret forudsigelighed for fremtidigt potentiale for svær vejrfrekvens, sagde forskerne.

De forhold, der resulterede i tornadoudbruddet, begyndte tusinder af miles væk som tordenvejr over Det Indiske Ocean og det maritime kontinent. Stormene skred frem i det ækvatoriale Stillehav, hvilket førte til en forbedring af jetstrømmen - et nøglesignal, forskerne ledte efter. Jetstrømmen styrtede derefter ned som en bølge, bryde over det vestlige Nordamerika til et bølget mønster.

"Denne proces fører ofte til et termisk trug over det vestlige USA, der forbinder nedstrøms til en termisk højderyg, skabe et rutsjebanelignende jetstrømsmønster, "Gensini sagde." Disse typer vejrmønstre har længe været kendt for at være mest gunstige for tornadoudbrud. "

Fra begyndelse til slut, mønsteret skred frem som forskerne forventede.

”Det sker ikke altid på den måde, og vi har meget arbejde at gøre for at gøre denne metode robust, but every year we learn something new, " Gensini said.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af jord- og rumforskningsblogs, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.




Varme artikler