Nowe badania mogą ulepszyć dokładność prognoz dotyczących aktywnych okresów huraganów.
Nowe badania mogą umożliwić dokładniejsze przewidywanie wzmożonej aktywności huraganów z tygodniowym wyprzedzeniem.
Badanie prowadzone przez Narodowe Centrum Badań Atmosferycznych (NSF NCAR) amerykańskiej Narodowej Fundacji Nauki pokazuje, że dwa dni po przejściu wielkoskalowych fal atmosferycznych, zwanych falami Kelvina, powstaje dwa razy więcej huraganów niż w poprzednich dniach. Odkrycie to może umożliwić prognostom i osobom zarządzającym sytuacjami kryzysowymi przewidywanie skupisk huraganów z kilkudniowym lub tygodniowym wyprzedzeniem.
Zespół badawczy zastosował innowacyjne podejście do modelowania komputerowego, aby zbadać wpływ fal Kelvina, czyli wielkoskalowych fal atmosferycznych, które mogą rozciągać się w atmosferze na odległość ponad 1500 km i kształtować globalne wzorce pogodowe.
„Jeśli prognostycy pogody potrafią na przykład wykryć falę Kelvina nad Oceanem Spokojnym, mogą przewidzieć, że kilka dni po tej fali nastąpi gwałtowny wzrost liczby huraganów nad Atlantykiem” – powiedziała naukowiec z NSF NCAR Rosimar Rios-Berrios, główny autor artykułu. „Pomogłoby im to w komunikacji z osobami zarządzającymi sytuacjami kryzysowymi i władzami lokalnymi, które mogłyby przygotować się na prawdopodobieństwo wystąpienia aktywnego okresu huraganu i zaalarmować społeczeństwo. To badanie może uratować wiele istnień ludzkich”.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „ Miesięczny przegląd pogody.
Aquaplaneta
Od dziesięcioleci naukowcy zauważają, że huragany tworzą się w skupiskach, po których następuje kilka tygodni ich niewielkiej lub żadnej aktywności. Kilka badań sugeruje, że fale Kelvina mogą być odpowiedzialne za wzrost liczby huraganów, ale naukowcom nie udało się wyodrębnić innych potencjalnych czynników i udowodnić, że za tę falę odpowiedzialne są fale Kelvina. Aby temu zaradzić, Rios-Berrios i jej współpracownicy wykorzystali nowatorską kombinację narzędzi do modelowania komputerowego, aby potwierdzić, że fale Kelvina rzeczywiście przyspieszają powstawanie huraganów.
Zespół badawczy wykorzystał symulację zwaną aquaplanet przeprowadzoną na opracowanym przez NSF NCAR Model for Prediction Across Scales (MPAS), będącym modelem komputerowym nowej generacji, który może jednocześnie rejestrować zjawiska pogodowe w drobnej skali i wzorce atmosferyczne w skali globalnej. Aquaplanet to konfiguracja symulująca hipotetyczny świat, który zachowuje się jak Ziemia, ale nie ma lądu ani pór roku. Uproszczony świat działa jak laboratorium i ułatwia wyizolowanie wpływu fal Kelvina na powstawanie huraganów.
Naukowcy przeprowadzili symulacje na superkomputerze Cheyenne w Centrum Superkomputerowym NCAR-Wyoming.
Aby zbadać związek między falami Kelvina a huraganami, zespół badawczy zmierzył liczbę dni między powstaniem huraganu a grzbietami fal Kelvina. Pomiary wykazały znaczny szczyt po dwóch dniach, przy dwukrotnie większym prawdopodobieństwie wystąpienia huraganu. Ponieważ symulacje akwaplanety uwzględniają fizyczny proces powstawania huraganów, wyniki wykraczają poza korelację i sugerują, że fale Kelvina w rzeczywistości wpływają na powstawanie huraganów.
Nowe badanie podkreśla również znaczenie ostatnie badania że Rios-Berrios jest współautorem wraz z doktorantem NSF NCAR Quintonem Lawtonem na temat potrzeby poprawy zdolności modeli prognoz pogody do symulacji fal Kelvina.
„Rozpocząłem badania nad falami Kelvina w 2017 r. Był to duży projekt, którego przejście od pomysłu do wyników naukowych zajęło lata i naprawdę pokazał, dlaczego tego typu badania są tak cenne” – powiedział Rios-Berrios. „Nadal istnieje wiele luk w wiedzy naukowej na temat powstawania huraganów, a tego typu badania pomagają nam zawęzić obszary, na których naukowcy powinni się skupić, aby lepiej zrozumieć te potężne burze”.
Odniesienie: „Modulacja cyklogenezy tropikalnej przez konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina” Rosimar Rios-Berrios, Brian H. Tang, Christopher A. Davis i Jonathan Martinez, 1 sierpnia 2024 r., Miesięczny przegląd pogody.
DOI: 10.1175/MWR-D-24-0052.1
Badania sfinansowało Narodowe Centrum Badań Atmosfery.
