Nye prognosemodeller kan hjælpe med at forhindre varmerelaterede dødsfald

For dele af Sydeuropa, ekstreme hedebølger er nu reglen, ikke undtagelsen. Nye nøjagtige og pålidelige vejrudsigelsesmodeller kan hjælpe regioner med bedre at 'forudse, gør klar til, reagere på og komme sig over disse stadig mere ekstreme vejrbegivenheder.

For at parafrasere en populær sang fra begyndelsen af ​​2000'erne, 'det bliver varmt herinde' – især i Sydeuropa. I sommer ramte kviksølvet 48,8 grader celsius på Sicilien - muligvis den varmeste temperatur, der nogensinde er registreret i Europa.

Dette er ikke bare et lykketræf; temperaturerne har været støt stigende i årevis, resultatet af stigende – og stort set ukontrollerede – klimaændringer.

"Når gennemsnitstemperaturerne bliver varmere, ekstreme temperaturer vil også blive varmere, fører til hyppigere og varmere hedebølger, " sagde Rachel White, en adjunkt ved University of British Columbia. "Dette er især bekymrende i regioner, der allerede oplever høje temperaturer, såsom Sydeuropa."

Af alle de naturkatastrofer, der har fundet sted i de seneste årtier, hedebølger har forårsaget det største tab af menneskeliv. Og, efterhånden som temperaturen fortsætter med at stige, flere liv vil blive sat i fare.

Nøglen til at redde liv er brugen af ​​nøjagtige og pålidelige vejrudsigelsesmodeller, der går langt ud over dagens standard ugentlige prognoser.

En sådan model er sub-sæsonbestemt til sæsonbestemt (S2S) prognose.

Du kan ikke forudsige fremtiden, men…

Falder mellem vejrudsigtsmodeller, som forudsiger vejret i den næste uge eller deromkring, og klimamodeller, som forudsiger det gennemsnitlige vejr, eller klima, gennem mange år, S2S-prognose fungerer som udvidede vejrudsigter.

At arbejde, S2S-modeller bruger den observerede tilstand af atmosfæren på det tidspunkt, hvor forudsigelsen starter, og, baseret på dette, simulere, hvordan klimasystemet sandsynligvis vil udvikle sig i løbet af de næste fire til otte uger. For at tage højde for klimaets naturlige variation, modellen producerer en gruppe af forskellige simuleringer baseret på lidt varierede forhold.

S2S-modeller kører typisk i op til et par måneder. Så, for eksempel, vi kan bruge vejrudsigter fra begyndelsen af ​​juni til at forudsige vejret for resten af ​​sommeren.

På grund af dens evne til at 'se ind i fremtiden, "S2S-prognoser har potentialet til præcist at forudsige ekstreme vejrbegivenheder flere uger i forvejen - nok tid til, at de påvirkede områder kan reagere.

Opbygning af mere robuste S2S-modeller

Imidlertid, på trods af dette potentiale, S2S-systemer er en teknologi i udvikling og forbliver i deres vorden.

"Selvom det lover, S2S-prognosemodeller er ikke sofistikerede nok til at forudsige ekstreme hedebølger eller til at spille en rolle i tidlige varslingssystemer, sagde Marie Drouard, en forsker ved Complutense University of Madrid.

Drouard, sammen med David Barriopedro, en forsker ved det spanske nationale forskningsråd, som begge er en del af ISSUL-projektet, arbejder på at fremme sofistikeringen – og anvendeligheden – af S2S-modeller. For at gøre det, de vender sig til kraften i maskinlæring.

Fordelen ved at bruge maskinlæring er, at det giver en mulighed for at analysere og forstå enorme mængder data hurtigt og effektivt - hvilket kan vise sig at være yderst nyttigt, når det kommer til at forudsige ekstreme vejrbegivenheder som hedebølger.

"Vi forventer, at ved hjælp af maskinlæring, S2S-modeller vil blive sofistikerede nok til, at klimatologer en dag vil bruge dem til præcist at forudsige hedebølgefrekvens og intensitet, sagde Barriopedro.

Forskerne planlægger at teste deres maskinlæringsforbedrede S2S-model på tværs af Sydeuropa, herunder i Grækenland, Italien, Balkan og Den Iberiske Halvø.

At sætte bølgen i hedebølge

Tidligere forskning tyder på, at menneskeskabt global opvarmning forårsager store bevægelser af luft, kendt som atmosfæriske cirkulationsmønstre, som fører til hyppigere hedebølger. "Dette betyder, at klimaændringer kan have noget af en en-to-punch på hedebølger, får ikke kun alle temperaturer til at blive varmere, men også forårsager hyppigere hedebølger på grund af ændringer i de atmosfæriske cirkulationsmønstre, " forklarede White.

Som en del af PROTECT-projektet, Hvid, sammen med donere, har vist, hvor mange ekstreme temperaturbegivenheder, der er forbundet med atmosfæriske cirkulationsmønstre kaldet Rossby-bølger. Disse bølger er kendt for både deres styrke og deres vane med at sidde fast over, for eksempel, Sydeuropa i mange dage eller endda uger og forårsagede de ekstreme og farlige hedebølger som det, man så i sommeren 2021.

"Vores forskning har åbnet døren for potentielt at bruge S2S-prognoser til at forudsige ikke kun overfladetemperaturerne på hedebølger, men også de atmosfæriske cirkulationsforhold, der forårsager dem, " sagde White. "Denne tilgang kan muligvis hjælpe med at forbedre S2S-modellernes evne til at forudsige sandsynligheden for hedebølger over en bestemt region for en kommende sæson."

Forskning til undsætning

Selvom ekstreme hedebølger altid er farlige, på grund af befolkningstæthed, de udgør en særlig trussel mod byområder.

"Byområder skal blive mere modstandsdygtige over for klimaændringer og især ekstreme hedebølger, " sagde Beniamino Russo, R&D-projektleder hos SUEZ Group og videnskabelig leder af RESCCUE-projektet.

Russo hjælper med at skabe nye løsninger, som byer kan bruge til bedre at forudse, gør klar til, reagere på og komme sig efter ekstreme vejrhændelser. Disse løsninger, såsom "Rammen for vurdering af byers modstandsdygtighed" eller "Værktøj og database til udvælgelse af tilpasningsstrategier" ville give by- og nødplanlæggere mulighed for at forudsige og planlægge hændelser med moderat til kraftig regn, som dem, der ramte Tyskland, Belgien og Holland i sommeren 2021.

Forskere er nu i de tidlige stadier af at teste systemets anvendelighed på ekstreme hedebølger, med test, der finder sted i Badalona, en kommune umiddelbart nordøst for Barcelona.