science >> Wetenschap >  >> Natuur

Tornado-waarschuwingen geven een pad om voorspellingen te verbeteren

Een trechterwolk van een tornado in Kansas op 24 mei, 2016, binnen de zogenaamde "Tornado Alley" van de Verenigde Staten. Krediet:Lane Pearman / Flickr

De Verenigde Staten ervaren meer tornado's dan enig ander land, met een seizoen dat piekt in de lente of zomer, afhankelijk van de regio. Tornado's zijn vaak dodelijk, vooral op plaatsen waar gebouwen niet tegen harde wind kunnen.

Nauwkeurige geavanceerde waarschuwingen kunnen levens redden. Een studie van de Universiteit van Washington en de National Oceanic and Atmospheric Administration beschrijft een nieuwe manier om tornado-waarschuwingen te beoordelen en mogelijk te verbeteren. Het vindt dat nachtelijke twisters, zomertornado's en kleinere evenementen blijven de grootste uitdagingen voor de voorspellingsgemeenschap.

"Met deze nieuwe methode kunnen we meten hoe de voorspellingsvaardigheid verbetert, afnemen of gelijk blijven in verschillende situaties, " zei Alex Anderson-Frey, een UW-assistent-professor atmosferische wetenschappen. "De gemeenschap die tornado's voorspelt, moet weten waar we het beste in zijn, en waar we ons in de toekomst op kunnen richten op training en onderzoek."

Ze is hoofdauteur van het artikel dat in december online is gepubliceerd in de Bulletin van de American Meteorological Society.

Hoewel de zuidelijke en centrale VS de meeste tornado's zien, elke staat kan twisters ervaren. Wetenschappelijk begrip van tornado's is bevooroordeeld in de richting van bevolkte plaatsen, Anderson-Frey zei:waar mensen de gebeurtenissen eerder observeren en rapporteren.

"Naarmate de bevolkingsdichtheid in verschillende gebieden toeneemt, ook buiten de VS, Ik denk dat we meer een idee krijgen van het scala aan omgevingen waarin tornado's zich kunnen vormen, ' zei Anderson-Frey.

De paper ontwikkelt een nieuwe methode om de vaardigheid van een tornadowaarschuwing te beoordelen op basis van de moeilijkheidsgraad van de omgeving. Vervolgens evalueert het duizenden tornado's en bijbehorende waarschuwingen boven de continentale Verenigde Staten tussen 2003 en 2017.

Uit de door de NOAA gefinancierde studie blijkt dat nachtelijke tornado's een lagere kans op detectie en een hoger percentage valse alarmen hebben dan de omgevingsomstandigheden doen vermoeden. Zomertornado's, plaatsvinden in juni, juli of augustus, hebben ook meer kans om waarschuwingen te ontwijken.

Tornado's komen het meest voor in het zuidoosten van de VS, maar deze kleinschalige atmosferische gebeurtenissen kunnen zich op veel plaatsen vormen. Deze EF-5 tornado werd gefotografeerd toen hij Elie naderde, Manitoba, laat in de middag van 22 juni 2007. Krediet:Justin1569/Wikimedia

De nachtelijke gebeurtenissen kunnen moeilijker te voorspellen zijn omdat de afwezigheid van opwarming overdag de omstandigheden minder gunstig maakt, en omdat er minder ooggetuigenverslagen waren, Anderson-Frey zei. Zomerevenementen kunnen moeilijker zijn omdat de zomer relatief zwakkere tornado's heeft die voorkomen in marginale omgevingen, betekenis aan de rand van omstandigheden die een tornado veroorzaken.

Grotere gebeurtenissen - die met een score van 2 of hoger op de verbeterde Fujita-schaal - leverden in feite betere waarschuwingen op dan verwacht voor de omstandigheden. De resultaten kunnen informeren hoe onderzoek, training of observatietechnologie zou toekomstige tornado-waarschuwingen kunnen verbeteren.

"De voorspellingsgemeenschap kijkt niet alleen naar de grote, fotogenieke situaties die zullen opduiken in de Great Plains. We kijken naar tornado's in regio's waar de kwetsbaarheid hoog is, ook in regio's die normaal geen tornado's krijgen, waar per definitie de kwetsbaarheid hoog is, ' zei Anderson-Frey.

"Er is een echte inspanning in de voorspellingsonderzoeksgemeenschap om het menselijke element in te brengen - in staat zijn om te identificeren waar we het meest goed kunnen doen."

Hoewel de tornadovoorspellingen en waarschuwingen over het algemeen verbeteren, dat geldt ook voor sommige soorten risico's. Bevolkingen groeien en verhuizen naar nieuwe, afgelegen omgevingen. Mobiele of gefabriceerde huizen zonder verankerde funderingen zijn minder goed bestand tegen harde wind.

"Wat me echt opwindt aan dit werk, is de mogelijkheid om naar prestaties te kijken door hoe moeilijk de waarschuwingssituatie was, " zei co-auteur Harold Brooks van NOAA's National Severe Storm Laboratory in Norman, Oklahoma. "We hebben de kans om de verbetering door de jaren heen te meten, rekening houdend met het feit dat sommige situaties en jaren moeilijker of gemakkelijker voorspellingen kunnen zijn."

Anderson-Frey verhuisde in 2019 van Oklahoma naar de UW-faculteit. ze analyseert nu gegevens voor tornado's uit het verleden om de omgevingsomstandigheden te bepalen die gebeurtenissen op onverwachte plaatsen kunnen veroorzaken, zoals de tornado van 2018 die Port Orchard in de staat Washington trof.

"Ik ben bezig met het toepassen van een machine learning-techniek om te bestuderen hoe prototypische tornadische omgevingen eruit zien in verschillende delen van de Verenigde Staten, " ze zei.