Wetenschap
Sneeuw op de grond na een winterstorm. Krediet:NASA Goddard MODIS snelle reactie
Het was maart 2017, en een winterstorm genaamd Stella beloofde tot anderhalve meter sneeuw te bezorgen in New York City en delen van New Jersey. Ambtenaren verkondigden sneeuwstormwaarschuwingen, wat suggereert dat de stad onder dreigend besneeuwd beleg was.
Maar er viel slechts 7 centimeter. Toen-Gov. Chris Christie bekritiseerde voorspellers. "Ik weet niet hoeveel we deze weermannen zouden moeten betalen, "zei hij. "Na zeven en een half jaar heb ik genoeg van de National Weather Service."
Voor iedereen die het weer volgt, voorspellingen voor grote stormen zijn soms nog achtbaanritten - met plotselinge verschuivingen in koers of intensiteit. Als meteoroloog die voorspelt voor een grote stedelijke markt, Ik kan de frustratie beamen. Waarom kunnen we het niet elke keer goed doen, gezien dit tijdperk van 24/7 weergegevens, tientallen satelliet- en geavanceerde computermodellen? Het antwoord ligt in de eigenaardigheden tussen de meest populaire voorspellingsmodellen.
Strijd tussen de modellen
Computervoorspellingsmodellen zijn de steunpilaar geworden van weersvoorspellingen in Noord-Amerika en vele andere delen van de wereld. Draai op snelle supercomputers, deze geavanceerde wiskundige modellen van de atmosfeer zijn de afgelopen decennia beter geworden.
De vaardigheid in het voorspellen van mensen is met ongeveer één dag per decennium verbeterd. Met andere woorden, de vierdaagse voorspelling van vandaag is net zo nauwkeurig als een driedaagse voorspelling tien jaar geleden.
Voorspellers in de VS onderzoeken routinematig verschillende modellen, maar de twee meest besproken zijn de Amerikaanse en de Europese. Wanneer de modellen het oneens zijn op het spoor van een grote storm, voorspellers moeten vaak kiezen wat volgens hen het meest correct is. Deze beslissing kan een kritische prognose maken of breken.
De meeste meteorologen zijn het erover eens dat het Europese model het meest bekwaam is. Dit werd gecementeerd in maart 1993, wanneer het de koers en intensiteit van een historische Nor'easter correct voorspelt. De "storm van de eeuw" genoemd, " de storm liet een deken van zware sneeuw vallen van de Gulf Coast naar de noordpunt van Maine.
De storm was een mijlpaal voor wat men middellangetermijnvoorspellingen noemt, of voorspellingen gemaakt van drie tot zeven dagen uit. Het Europese model maakte de voorspelling vijf dagen van tevoren vast. Dat betekende dat ambtenaren de noodtoestand konden uitroepen voordat de eerste vlokken ooit vlogen.
Snel vooruit naar 2012, en de euro deed nog steeds correct op grote, dramatische stormen. Maar deze keer, de doorlooptijd ging verder dan acht dagen. De storm was orkaan Sandy, een enorme Atlantische storm. Ruim een week van tevoren, het Europese model voorspelde een vreemde jog in westelijke richting in Sandy's baan, terwijl het Amerikaanse model het naar het oosten boog en ongevaarlijk weg van de oostkust. Score:weer een grote overwinning voor de Europeaan.
Voorspellingen vóór orkaan Sandy waren het oneens over het spoor van de storm. Krediet:Nationaal orkaancentrum
Europees versus Amerikaans
Waarom doet de Europeaan het zo goed, in vergelijking met zijn Amerikaanse tegenhanger?
Voor een, het draait op een krachtigere supercomputer. Twee, het heeft een meer geavanceerd wiskundig systeem om de "oorspronkelijke omstandigheden" van de atmosfeer aan te kunnen. En drie, het is ontwikkeld en verfijnd in een instituut dat zich in het bijzonder richt op weersvoorspelling op middellange termijn.
In de VS, het Amerikaanse middenklassemodel maakt deel uit van een reeks van verschillende modellen, inclusief verschillende korteafstandsvoorspellingssystemen die zo vaak als elk uur worden uitgevoerd. De tijd, intellectuele focus en kosten worden verdeeld over maar liefst vier of vijf verschillende soorten modellen.
Het publiek heeft gehoord over de overwinningen van het Europese model. Maar voorspellers weten ook dat het Amerikaanse model behoorlijk bekwaam is; het heeft zijn deel van de overwinningen gehad, zij het minder spraakmakend. Een daarvan was Winterstorm Juno, een Nor'easter uit 2015 die de kust van New England ernstig trof. Voorspellers gaven een ernstige waarschuwing uit voor 24 tot 36 inch sneeuw in heel New York City. In een ongekende beweging, Burgemeester Andrew Cuomo zette het metrosysteem van tevoren af, een beweging nooit gedaan voor een dreigende sneeuwstorm.
Deze sneeuwvoorspelling voor de dag des oordeels was gebaseerd op het Europese model. Het Amerikaanse model voorspelde dat de storm ongeveer 80 kilometer verder naar het oosten zou worden verplaatst, waardoor de grote dreun van sneeuw weg zou schuiven van de eigenlijke stad. In werkelijkheid, Juno nam deze oostelijke baan en Central Park eindigde met "slechts" 10 inch - een aanzienlijk bedrag als sneeuw, maar geen verlammende 2 tot 3 voet. De onnodige economische verliezen door de sluiting van de stad waren enorm, meteorologen in het defensief plaatsen.
In het geval van winterstorm Stella, het Amerikaanse model overschatte sneeuwval enorm. Maar een korteafstandsmodel, het Noord-Amerikaanse model genaamd, voorspelde correct een stormbaan 50 tot 100 mijl verder naar het oosten.
Het weer voorspellen
Het komt allemaal hierop neer:weersvoorspellers hebben veel keuzes voor voorspellende modellen. De kunst van het voorspellen is gebaseerd op jarenlange ervaring met elk model, het leren van de unieke vooroordelen en sterke punten van elk. De National Weather Service en andere voorspellingen hebben vooruitgang geboekt bij het beter communiceren van de voorspellingsonzekerheid, gezien de inherente spreiding in de modellen. Maar toch komt het vaak neer op dat onderbuikgevoel:Europees of Amerikaans?
Onderzoekers ondernemen stappen om de Amerikaanse weersvoorspelling op middellange termijn te verbeteren door de computersnelheid te verdubbelen en de manier waarop het model gegevens opneemt aan te passen. Bedrijven als Panasonic en IBM zijn de arena betreden met hun eigen nieuwe weersvoorspellingsmodellen.
Ondertussen, terwijl we wachten tot het Amerikaanse model de vaardigheid van het Europese model "inhaalt", er zijn een paar manieren waarop mensen de voorspellingsboodschap kunnen leren ontcijferen. Individuele modelruns zijn minder bekwaam na ongeveer vijf dagen; waar u naar op zoek bent, is run-to-run-consistentie. Ook, zoek naar voorspellingen die de voorspellende onzekerheid omkaderen. Bijvoorbeeld, een voorspelling kan alternatieve scenario's suggereren voor een aanstaande sneeuwstorm:een kans van 20 procent tot 15 inch, of een kans van 20 procent dat slechts 4 tot 6 inch zal vallen.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com