По словам исследователей из Пенсильванского университета и Национального управления по океанографии и атмосфере, теперь новый подход, разработанный в Центре передовых методов усвоения данных и предсказуемости штата Пенсильвания, позволяет прогнозировать интенсивность и траекторию урагана Харви.
В подходе использовались данные со спутника GOES-16 в сочетании с методом полного неба штата Пенсильвания, который более точно моделировал ураган Харви. Эти данные называются "все небо", потому что они собирают данные при любых погодных условиях, включая облака и дождь.
Работа, возглавляемая Фукином Чжаном, выдающимся профессором метеорологии и атмосферных наук в Пенсильвании, ныне покойным, является первым случаем, когда спутниковые данные GOES-16 были использованы для прогнозирования ураганов. Ураган Харви был первым крупным ураганом, захваченным спутником GOES-16, который начал действовать в 2017 году. Чжан умер в июле, вскоре после того, как ему поставили диагноз рака.
Обсуждая исследование в июне, Чжан сказал: «Это все еще экспериментальный. Мы продемонстрировали, что можем улучшить трассу, позицию, интенсивность и структуру этого конкретного мероприятия. Нам все еще необходимо изучить все другие ураганы с помощью новых спутниковых данных, но это дает нам много обещаний на будущее прогнозирования ураганов."
Чжан добавил, что это исследование, опубликованное в Бюллетене Американского метеорологического общества, предполагает, что данные о яркости всего неба могут значительно помочь в прогнозировании ураганов в целом.
В этом экспериментальном исследовании исследователи использовали ретроспективный прогноз – используя данные, собранные во время мероприятия, но затем анализируя их.
Это позволило исследователям получить наиболее убедительные данные и дополнительно уточнить модель.
Процесс создания готовых к эксплуатации моделей часто занимает несколько лет. Он начинается с моделей с ретроспективным прогнозом, прежде чем эти модели будут протестированы вместе с существующими моделями, чтобы увидеть, произошли ли какие-либо улучшения. Поскольку прогнозирование погоды спасает жизни, модели проходят строгие процедуры и испытания перед внедрением.
Подход к освещению всего неба сочетался с моделью, разработанной в Национальном центре атмосферных исследований с помощью сотрудников Департамента метеорологии и атмосферных наук штата Пенсильвания. При запуске модели в течение 24-часового периода исследователи обнаружили, что усвоение данных об яркости всего неба лучше воспроизводит интенсивность и структуру облаков по сравнению с текущей моделью. Это привело к более точному прогнозированию как для очага шторма, так и для периферийных устройств.
Исследования показывают, что типичные неточности в прогнозировании интенсивности ураганов и структуры на несколько дней вперед в основном связаны с плохим образованием ураганных вихрей. По словам Чжана, более точное прогнозирование очага и вторичной циркуляции шторма может привести к более точному прогнозированию ураганов.
«Мы продолжим тестировать нашу систему усвоения спутниковых данных с большим количеством ураганов, чтобы убедиться, что этот метод работает с другими суровыми погодными явлениями», – сказал Синчао Чен, доцент Университета Пенсильвании, принимавший участие в этом исследовании. "Помимо инфракрасного излучения всего неба мы начинаем изучать микроволновое излучение, которое эффективно проникает в облачные регионы."
Когда исследователи сравнили изображения, созданные с использованием моделей с включенными данными яркости всего неба и без них, это не только показало резкое улучшение по сравнению с рабочими моделями, но и позволило создать изображения, почти идентичные реальным спутниковым изображениям во время шторма. Операционные модели, которые не смогли предсказать быструю интенсификацию Харви, включали региональную модель исследования и прогнозирования погоды ураганов Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), глобальную систему прогнозов NOAA и интегрированную систему прогнозов Европейского центра среднесрочной погоды. Прогнозы.
«В этом прелесть освоения спутника GOES-16», – сказал Чжан. "Это выглядит почти идентично фактическому наблюдению. Использование сияния всего неба не просто улучшает существующие модели.
Это имеет огромное значение."
Масаши Минамиде, Роберт Дж. Нистром и Синчао Чен, все представители штата Пенсильвания, а также Шиан-Цзянь Линь и Лукас М. Харрис из NOAA внес свой вклад в это исследование.
Это исследование финансировалось НАСА, Национальным научным фондом и NOAA.