Orkaan Florence gaat richting de Amerikaanse kust, precies op het hoogtepunt van het orkaanseizoen.

Orkanen kunnen enorme schade aanrichten door de wind, golven en regen, om nog maar te zwijgen van de chaos terwijl de algemene bevolking zich voorbereidt op zwaar weer.

Dat laatste wordt steeds relevanter, aangezien de monetaire schade door rampen toeneemt. De groeiende kustbevolking en infrastructuur, evenals de stijgende zeespiegel, waarschijnlijk bijdragen aan deze stijging van de schadekosten.

Dit maakt het des te noodzakelijker om vroege en nauwkeurige voorspellingen aan het publiek bekend te maken, iets waar onderzoekers zoals wij actief aan bijdragen.

Voorspellingen doen

Orkaanvoorspellingen zijn traditioneel gericht op het voorspellen van het spoor en de intensiteit van een storm. Het spoor en de grootte van de storm bepalen welke gebieden getroffen kunnen worden. Om dit te doen, voorspellers gebruiken modellen - in wezen softwareprogramma's, draaien vaak op grote computers.

Helaas, geen enkel voorspellingsmodel is consistent beter dan andere modellen in het maken van deze voorspellingen. Soms laten deze voorspellingen dramatisch verschillende paden zien, honderden kilometers afwijken. Andere tijden, de modellen komen goed overeen. In sommige gevallen, zelfs als de modellen goed overeenkomen, de kleine spoorverschillen hebben zeer grote verschillen in stormvloed, wind en andere factoren die van invloed zijn op schade en evacuaties.

Bovendien, verschillende empirische factoren in de voorspellingsmodellen worden bepaald onder laboratoriumomstandigheden of in geïsoleerde veldexperimenten. Dat betekent dat ze niet noodzakelijkerwijs de huidige weersgebeurtenis volledig weergeven.

Dus, voorspellers gebruiken een verzameling modellen om een ​​waarschijnlijk bereik van sporen en intensiteiten te bepalen. Dergelijke modellen omvatten het Global Forecast System van de NOAA en de wereldwijde modellen van het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts.

Het FSU Superensemble is ontwikkeld door een groep aan onze universiteit, onder leiding van meteoroloog T.N. Krishnamurti, begin jaren 2000. Het Superensemble combineert output van een verzameling modellen, meer gewicht geven aan de modellen die beter voorspelde weersomstandigheden in het verleden lieten zien, dergelijke Atlantische tropische cycloongebeurtenissen.

De verzameling modellen van een voorspeller kan groter worden gemaakt door de modellen aan te passen en de startomstandigheden enigszins te wijzigen. Deze verstoringen proberen de onzekerheid te verklaren. Meteorologen kunnen de exacte toestand van de atmosfeer en de oceaan niet kennen op het moment van de start van het model. Bijvoorbeeld, tropische cyclonen worden niet goed genoeg waargenomen om voldoende details over wind en regen te hebben. Voor een ander voorbeeld, de temperatuur van het zeeoppervlak wordt gekoeld door het passeren van een storm, en als het gebied bedekt blijft met wolken, is het veel minder waarschijnlijk dat deze koelere wateren per satelliet worden waargenomen.

Beperkte verbetering

In het afgelopen decennium is spoorvoorspellingen zijn gestaag verbeterd. Een overvloed aan waarnemingen – van satellieten, boeien en vliegtuigen ingevlogen in de zich ontwikkelende storm - stellen wetenschappers in staat de omgeving rond een storm beter te begrijpen, en op hun beurt hun modellen verbeteren. Sommige modellen zijn voor sommige stormen met maar liefst 40 procent verbeterd.

Echter, de prognoses van de intensiteit zijn de afgelopen decennia weinig verbeterd.

Dat komt deels door de gekozen maatstaf om de intensiteit van een tropische cycloon te beschrijven. Intensiteit wordt vaak beschreven in termen van piekwindsnelheid op een hoogte van 10 meter boven het oppervlak. Om het te meten, operationele voorspellers van het National Hurricane Center in Miami kijken naar de maximale, gemiddelde windsnelheid van één minuut waargenomen op een bepaald punt in de tropische cycloon.

Echter, het is extreem moeilijk voor een model om de maximale windsnelheid van een tropische cycloon op een bepaald toekomstig tijdstip te schatten. Modellen zijn onnauwkeurig in hun beschrijvingen van de gehele toestand van de atmosfeer en de oceaan aan het begin van het model. Kleinschalige kenmerken van tropische cyclonen - zoals scherpe hellingen bij regenval, oppervlaktewinden en golfhoogten binnen en buiten de tropische cyclonen - worden niet zo betrouwbaar vastgelegd in de voorspellingsmodellen.

Zowel atmosferische als oceaankenmerken kunnen de stormintensiteit beïnvloeden. Wetenschappers denken nu dat betere informatie over de oceaan de grootste winst in voorspellingsnauwkeurigheid zou kunnen opleveren. Van specifiek belang is de energie die is opgeslagen in de bovenste oceaan en hoe dit varieert met oceaankenmerken zoals wervelingen. Huidige waarnemingen zijn niet voldoende effectief om oceaanwervelingen op de juiste locatie te plaatsen, evenmin zijn ze effectief in het vastleggen van de grootte van deze wervelingen. Voor omstandigheden waarbij de atmosfeer de orkaangroei niet ernstig beperkt, deze oceanische informatie zou zeer waardevol moeten zijn.

In de tussentijd, voorspellers streven naar alternatieve en complementaire maatstaven, zoals de grootte van de tropische cyclonen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.