气象学家如何预测下一次大飓风

气象学家如何预测下一次大飓风

飓风佛罗伦萨是 前往美国海岸,就在飓风季节的高峰期。

由于风,波浪和雨水,飓风可能造成巨大的破坏,更不用说一般人口为恶劣天气做准备的混乱。

后者正变得越来越相关,因为灾难带来的金钱损失 趋势向上。 沿海地区不断增长 人口和基础设施, 以及 海平面上升,可能导致损害成本的增加。

这使得向公众提供早期准确的预测变得更加迫切,像我们这样的研究人员正在积极地做出贡献。

做出预测

飓风预测 传统上一直关注 预测风暴的轨迹和强度。 风暴的轨道和大小决定了可能被击中的区域。 为此,预报员使用模型 - 主要是软件程序,通常在大型计算机上运行。

不幸的是,在进行这些预测时,没有一种预测模型能够始终优于其他模型。 有时,这些预测显示出截然不同的路径,相差数百英里。 其他时候,模型非常接近。 在某些情况下即使模型非常接近,轨道上的微小差异在风暴潮,风和影响损坏和疏散的其他因素方面也存在很大差异。

此外,预测模型中的几个经验因素要么在实验室条件下确定,要么在孤立的现场实验中确定。 这意味着它们可能不一定完全代表当前的天气事件。


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因此,预报员使用一组模型来确定可能的轨道和强度范围。 这些模型包括 NOAA的全球预测系统 和欧洲中期天气预报中心的全球模型。

在此 FSU Superensemble 由气象学家TN Krishnamurti领导的我们大学的一个小组在2000早期开发。 超级集合结合了一系列模型的输出,为显示更好预测的过去天气事件的模型提供了更多的权重,例如大西洋热带气旋事件。

通过调整模型并稍微改变起始条件,可以使预测员的模型集更大。 这些扰动试图解释不确定性。 气象学家在模型开始时无法知道大气和海洋的确切状态。 例如,观测到的热带气旋不足以获得有关风雨的充分细节。 再举一个例子,海面温度因暴风雨而降温,如果该地区仍然被云层覆盖,这些较冷的海水很少被卫星观测到。

有限的改进

在过去十年中,轨道预测稳步发展 改善。 大量的观测 - 从卫星,浮标和飞机飞入发展中的风暴 - 使科学家们能够更好地了解风暴周围的环境,从而改善他们的模型。 有些型号的改进程度与之相当 某些风暴的40百分比.

气象学家如何预测下一次大飓风收集天气数据的浮标。 美国国家海洋和大气管理局

但是,强度的预测有 在过去的几十年里,情况有所改善.

这部分是因为选择用来描述热带气旋强度的指标。 强度通常根据表面上方10米高度处的峰值风速来描述。 为了测量它,迈阿密国家飓风中心的业务预报员会观察在热带气旋任何特定点观测到的最大一分钟平均风速。

然而,模型在任何给定的未来时间估计热带气旋的最大风速是极其困难的。 在模型开始时,模型对大气和海洋的整个状态的描述是不精确的。 热带气旋的小规模特征 - 如热带气旋内外的降雨,地面风及波浪高度的急剧梯度 - 在预测模型中不能可靠地捕获.

大气和海洋特征都会影响风暴强度。 科学家现在认为 有关海洋的更好信息 可以提供预测准确性的最大收益。 特别感兴趣的是存储在上层海洋中的能量以及它如何随着漩涡等海洋特征而变化。 目前的观察结果不足以将海洋漩涡放置在正确的位置,也不是有效的 捕捉这些漩涡的大小。 对于大气不会严重限制飓风增长的情况,这种海洋信息应该非常有价值。

与此同时,预测人员正在寻求替代和互补的指标,如 热带气旋的大小.谈话

关于作者

Mark Bourassa,气象学教授, 佛罗里达州立大学 和Vasu Misra,气象学副教授, 佛罗里达州立大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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