_ Asimilarea datelor din satelit îmbunătățește prognozele privind vreme severă

În 2020, o serie de furtuni puternice a dezlănțuit vânturi puternice care au provocat pagube de miliarde în întregul Vest al Statelor Unite. O tehnică dezvoltată de oamenii de știință de la Penn State care încorporează date din satelit ar putea îmbunătăți prognozele – inclusiv unde vor apărea cele mai puternice vânturi – pentru evenimente meteorologice severe similare.

Cercetătorii raportează în jurnalul Geophysical Research Letters că adăugând date de microunde. colectate de sateliții cu orbită joasă a Pământului pe modelele existente de prognoză meteo pe computer au produs prognoze mai precise ale rafalelor de suprafață într-un studiu de caz al Midwest Derecho 2020. Derechos sunt linii de furtuni intense renumite pentru vânturile lor dăunătoare.

„Modelul computerizat este capabil să producă o serie de prognoze care subliniază în mod constant cele mai puternice furtuni și cele mai puternice daune ale vântului acolo unde au avut loc”, a spus Yunji. Zhang, profesor asistent la Departamentul de Meteorologie și Știința Atmosferică de la Penn State și autor principal. „Dacă avem acest tip de informații în timp real, înainte de apariția evenimentelor, prognozatorii ar putea fi capabili să identifice unde se vor produce cele mai puternice daune.”

Tehnica ar putea fi deosebit de utilă, au spus oamenii de știință. , în zonele cărora le lipsește infrastructura de monitorizare a vremii la sol, cum ar fi radarele utilizate în mod tradițional în prognoza meteo. În studiu, cercetătorii au folosit doar date disponibile din observațiile prin satelit.

„În regiunile în care nu există observații de suprafață sau, practic, niciun radar, arătăm că această combinație de observații prin satelit poate genera o prognoză decentă a evenimente meteorologice severe”, a spus Zhang. „Probabil că putem aplica această tehnică în mai multe regiuni în care nu există observații radar sau de suprafață densă. Aceasta este motivația fundamentală din spatele acestui studiu.”

Cercetarea se bazează pe munca anterioară a echipei folosind asimilarea datelor, o metodă statistică. metodă care urmărește să picteze cea mai precisă imagine a condițiilor meteo actuale. Aceasta include chiar și modificări mici ale atmosferei, deoarece acestea pot duce la discrepanțe mari în prognoze în timp.

În lucrările anterioare, oamenii de știință de la Penn State Center for Advanced Data Assimilation and Predictability Techniques au asimilat datele privind temperatura de luminozitate în infraroșu din Satelitul de mediu operațional geostaționar din SUA, GOES-16. Temperaturile de luminozitate arată cât de multă radiație este emisă de obiectele de pe Pământ și din atmosferă, iar oamenii de știință au folosit temperaturi de luminozitate în infraroșu la frecvențe diferite pentru a picta o imagine mai bună a vaporilor de apă atmosferici și a formării norilor.

Dar senzorii infraroșii surprinde doar ceea ce se întâmplă la vârful norilor.

Senzorii cu microunde văd o întreagă coloană verticală, oferind o nouă perspectivă asupra a ceea ce se întâmplă sub nori după ce s-au format furtunile, au spus oamenii de știință.

„Doar pe baza vârfurilor norilor, este mai dificil să deducem cum arată convecția acestor furtuni dedesubt”, a spus Zhang. „Deci, acesta este unul dintre beneficiile adăugării în observațiile cu microunde – acestea pot oferi informații despre unde sunt cele mai puternice convecții.”

Prin combinarea datelor asimilate în infraroșu și cu microunde în studiul dreptului, cercetătorii au fost capabil să prezică cu mai multă precizie locațiile rafalelor de suprafață și valorile maxime ale vântului.

În lucrările viitoare, Zhang a spus că intenționează să aplice metoda regiunilor care nu dispun de resurse și infrastructură pentru a susține observații meteorologice cu rezoluție spațio-temporală înaltă.

„Știm că au existat de mai multe ori în ultimii câțiva ani în Africa de Vest, unde ploi torenţiale foarte puternice au adus o mulțime de precipitații în acele țări”, a spus Zhang. „Și un lucru despre aceste țări este că ele sunt, de asemenea, locurile care vor fi probabil cel mai afectate de încălzirea globală. Așa că, cred că dacă putem folosi aceste observații disponibile prin satelit pentru a oferi prognoze mai bune pentru acele regiuni, va fi cu adevărat benefic pentru oameni de acolo, de asemenea.”

De la Penn State au contribuit, de asemenea, David Stensrud și Eugene Clothiaux, profesori, și Xingchao Chen, profesor asistent, toți la Departamentul de Meteorologie și Știința Atmosferică.

(Fluierul)