Forudsig monsunregn måneder i forvejen med satellitter og simuleringer

Forskere tilknyttet The University of Texas i Austin har udviklet en strategi, der mere præcist forudsiger sæsonbestemt nedbør over den asiatiske monsunregion og kunne give håndgribelige forbedringer til vandressourceforvaltningen på det indiske subkontinent, påvirker mere end en femtedel af verdens befolkning.

Ved hjælp af satellitdata om størrelsen og omfanget af snepakken på det tibetanske plateau og i Sibirien, holdet skabte bedre klimamodelsimuleringer, der forudsiger variation i monsunregn den følgende sæson. Den nye forskning blev offentliggjort online i Miljøforskningsbreve .

"Vi fokuserer på tidsskalaen ud over de 14 dage med vejrudsigt til et længere, sæsonbestemt udsigt, " sagde Peirong Lin, i øjeblikket en postdoc ved Princeton University, som var med til at lede dette forskningsprojekt, mens han var kandidatstuderende ved UT Jackson School of Geosciences. "Dette er en meget vigtig tidsskala, fordi vandressourceforvaltere har brug for at kende prognosen måneder før monsunens begyndelse for beslutninger om ressourcer og landbrug."

Monsunvinde og regnen, der følger med dem, drives frem af temperaturforskellen mellem land og hav. Nuværende klimaprognoser er afhængige af computermodeller, der bruger generelle cirkulationsmodeller, jordfugtighed og andre faktorer. Den nye model bruger komplementære satellitdata til at forbedre disse prognoser ved at gense en historisk anerkendt forbindelse mellem snepakningsegenskaber og monsunstyrken over den asiatiske monsunregion, især på det indiske subkontinent.

"For indiske monsuner, det var empirisk kendt for næsten 140 år siden, at nedbør om sommeren var forbundet med snepakning i Himalaya, "sagde Zong-Liang Yang, professor ved Jackson-skolens afdeling for geologiske videnskaber. "Men med vores nye model, vi har nu en dybere forståelse af de indbyrdes forbundne processer, og vi er i stand til at kvantificere en sådan forbindelse, der forudsiger monsunsæsonens styrke fra snepakning."

Den nye forskning bruger både bredden og dybden af ​​vintersne til mere nøjagtigt at simulere monsuner. Informationen, der begrænser de nye modeller, kommer fra to satellitter:Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), der leverer data om snedække, og Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) med gravitationsinformation, der bestemmer snedybden. Kombineret, observationerne gør de modellerede sneforhold mere realistiske og viser, at tung snepakke - med langsommere opvarmning af landmasse i forhold til havet - fører til svagere monsuner. Omvendt mildere vintersne fører til stærkere monsuner.

Undersøgelsen finder også, at sne i Tibet og Sibirien har forskellige roller i at moderere nedbørsmåner. Sneen på det tibetanske plateau er relativt tynd sammenlignet med Sibiriens. Detaljeret analyse i forskningspapiret viser, at den tibetanske snepakke forbedrer et par ugers prognose. Det er den sibiriske sne, der smelter senere på sommeren, og dermed have en længere indvirkning på klimasystemet, som påvirker forudsigelser med længere leveringstid og længere ind i monsunens højsæson.

Der er forbehold ved denne forskning. Monsuner påvirker en langt bredere region af verden, men teamets simuleringer viste, at de mest udtalte prognoser kun blev opnået i det indiske subkontinent, og de var ikke så effektive over Østasien.

"Prognosen er for det meste forbedret i forhold til det indiske subkontinent sandsynligvis fordi indisk monsun er mere følsom over for sneændringer på land, " sagde Lin. "Den østasiatiske monsun kan være mere kompleks."

Stadig, holdet håber, at den nye strategi udviklet af deres forskning vil blive brugt til at forbedre sæsonbestemte prognoser ud over det indiske subkontinent, med fremtidig forskning, der udvider de aktuelle simuleringer.

"Det arbejde, vi udførte på Jackson School, leder feltet, men det vil tage tid, før disse ideer implementeres i operationelle modelleringssystemer i operationelle centre, "sagde Yang." Men vores mål er at reducere forskellen mellem drift og drift og finde måder at bruge mange af de underudnyttede satellitter, der kan informere vejrforudsigelser på lang sigt. "