Tärkein Innovaatio Tästä syystä sään ennustaminen on edelleen niin vaikeaa

Tästä syystä sään ennustaminen on edelleen niin vaikeaa

Mitä Elokuvaa Nähdä?
 
Kolmen päivän sääennuste on tänään yhtä hyvä kuin yhden päivän ennuste 10 vuotta sitten.ANGELA WEISS / AFP / Getty Images



Kävi ilmi, että koillisen lumimyrsky tuli tänään muutama tunti myöhemmin kuin meitä varoitettiin.

Sääennuste tekniikka on edennyt pitkälle. Kolmen päivän ennuste on tänään yhtä hyvä kuin yhden päivän ennuste 10 vuotta sitten, supertietokoneiden massiivisen laskentatehon ansiosta, joka voi yhdistää biljoonia ilmakehän olosuhteista peräisin olevia datapisteitä yksinkertaisiin simulaatioihin.

Silti lumimyrskyn iskemisen paikan määrittäminen on edelleen erittäin haastavaa.

Yksi selkeä syy on yksinkertaisesti pelattavien tekijöiden määrä.

Yksi suurimmista haasteista ennustaa tämän päivän koillisen myrsky on sateentyyppi - onko sade vai lumi vai vähän molempia? Näitä tarkkoja yksityiskohtia voi olla erittäin vaikea seurata tunnista toiseen, koska on niin paljon muuttujia, jotka voivat vaikuttaa niihin, kertoi sääennusteita tarjoavan liittovaltion kansallisen sääpalvelun ennustetoiminnan päällikkö Greg Carbin. suurimmat TV-verkot ja muu media, josta saamme säätietoja.

Kevyen tihkusaden ja lumimyrskyn välinen etäisyys voi olla jopa 30 mailia, mikä tarkoittaa, että State Islandilla voi olla suihku ja tuskin sateita Bronxissa samanaikaisesti.

Lisäätekninensyystä, koska 2016 Ekonomisti artikla huomautti, että ristiriitaiset ennustusmallit voivat tuottaa huomattavan erilaisia ​​tuloksia.

Esimerkiksi ennen hurrikaani Sandy osui itärannikolle vuonna 2012, useimmat amerikkalaiset säämallit ennustivat myrskyn ohittavan mantereen ja suuntautuvan kohti Atlantin valtamerta, kun taas eurooppalaiset mallit tunnistivat myrskyradan oikein.

Sääennuste alkaa raakatiedoista, jotka kuvaavat ilmasto-olosuhteita, jotka on kerätty useista lähteistä, aina satelliiteista maanpäällisiin sääasemiin. Nämä tiedot, biljoonien datapisteiden muodossa, käsitellään sitten malleilla, jotka tuottavat todennäköisimmät simulaatiot säästä tulevaisuudessa.

Yleisenä sääntönä, mitä enemmän datatietokoneita voi murskata (ja mitä nopeammin he voivat tehdä sen), sitä tarkemmat ennustetulokset ovat.

Hyvä sääennuste vaatii kaksi osaa: tarkka ilmakehän alkutila ja hyvä malli riittävällä tarkkuudella. Mutta todellisuudessa tarkka kolmiulotteinen ilmakehän alkutila on poikkeuksellisen haastava. Tämä luo epävarmuustekijöitä, jotka voimistuvat, kun ilmakehän simulaatio kehittyy ajassa, Princetonin yliopiston ilmakehän ja valtamerten tutkija Xi Chen kertoi Bragancaille.

Chenin laboratorio tuotti FV3-mallin, joka voi käyttää kymmeniä tuhansia prosessoreita työskentelemään samanaikaisesti ilmakehän simulaatioissa. Kansallinen sääpalvelu otti mallin käyttöön vuonna 2016 osana päivitystä hurrikaani Sandyn väärän ennusteen jälkeen. Uutta mallia ollaan parhaillaan toteuttamassa.

Kansallisen sääpalvelun nykyinen malli jakaa maapallon 13 km: n ja 13 km: n korttelin verkkoon havainnoimiseksi ja ennustamiseksi.

Kuitenkin monet kriittiset sääilmiöt, kuten sateet, määräytyvät pitkälti pilviprosessien avulla, jotka voivat olla paljon pienempiä, Chen sanoi. Siksi tutkijat luottavat tekniikkaan, jota kutsutaan fyysiseksi parametroinniksi arvioidessaan tällaisia ​​prosesseja, mikä väistämättä tuo epävarmuustekijöitä. Tehtävämme on minimoida epävarmuustekijät sekä parannettujen teorioiden että toivottavasti käytettävissä olevien laskentaresurssien avulla.

Ennusteiden tarkkuuden parantaminen on ollut melko dramaattista viime vuosikymmeninä. Globaalit mallit ovat nousseet melko hyviksi osoittamaan potentiaalista merkittävää säätä viidestä seitsemään päivään. Esimerkiksi tänään käsittelemämme lumimyrsky ennustettiin viikko sitten, vaikka yksityiskohdat on vielä selvitettävä, Carbin kertoi Bragancaille.

Se kertoo loppujen lopuksi, Chen lisäsi.

Artikkeleita, Joista Saatat Pitää :