science >> Wetenschap >  >> Natuur

Antarctische stormen doorstaan:weerballongegevens verbeteren de voorspellingsvaardigheid

Een foto die radiosonde-observatie toont op Dome Fuji Station in Antarctica. De persoon op de foto is Dr. Konosuke Sugiura, een co-auteur van de studie. Krediet:Taichi Ito

Observationele gegevens van radiosondes die op Antarctica zijn ingezet, verbeteren de voorspellingsnauwkeurigheid voor ernstige Antarctische cyclonen, volgens een Japans onderzoeksteam onder leiding van het Kitami Institute of Technology, Hokkaido, Japan.

In delen van de aarde die zeer dunbevolkt zijn, zoals Antarctica, directe waarnemingsgegevens over het weer kunnen moeilijk te verkrijgen zijn, en met het extreme klimaat van Antarctica, het niet nauwkeurig voorspellen van zwaar weer kan gemakkelijk dodelijk worden. Het team voerde een onderzoek uit dat zich richtte op de impact van deze gegevens op het voorspellen van een extreme cycloon, en de bevindingen zijn geaccepteerd en gepubliceerd als vroege weergave in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen .

Met vooruitgang in satelliettechnologie en computermodellering, voorspellingen van stormen en andere weersomstandigheden worden steeds beter. Echter, nauwkeurige voorspellingen zijn niet alleen gebaseerd op satellietgegevens - ze zijn nog steeds afhankelijk van directe metingen aan het oppervlak en in de atmosfeer. Directe metingen van de atmosfeer kunnen worden verkregen door weerballonnen in te zetten die zijn uitgerust met radiosondes, apparaten die informatie verzamelen en verzenden over variabelen zoals hoogte, temperatuur, vochtigheid, en windsnelheid.

Het onderzoeksteam keek naar het belang van weerradiosondegegevens bij het voorspellen van zware weersomstandigheden boven Antarctica en de omliggende Zuidelijke Oceaan. "We hebben de impact onderzocht van het opnemen van aanvullende radiosonde-waarnemingen van zowel het onderzoeksschip Shirase boven de Zuidelijke Oceaan als van het Dome Fuji Station op Antarctica op voorspellingen met behulp van een atmosferisch algemeen circulatiemodel, " legt hoofdauteur Kazutoshi Sato uit, een assistent-professor aan het Kitami Institute of Technology, Japan.

De onderzoekers voerden een voorspellingsexperiment uit dat zich richtte op een ongewoon sterke Antarctische cycloon die plaatsvond van eind december 2017 tot begin januari 2018. Twee datasets, een die de aanvullende radiosondegegevens bevatte en een die die gegevens uitsloot, werden gebruikt als de beginwaarden. Alleen het experiment dat de radiosonde-waarnemingen omvatte, ving met succes de centrale druk van de cycloon, windsnelheid, en vochttransport 2,5 dagen van tevoren. Deze resultaten tonen duidelijk aan dat zelfs met operationele weersvoorspellingscentra, het verzamelen van observatiegegevens van radiosondes is belangrijk om de voorspellingsnauwkeurigheid voor Antarctische cyclonen te verbeteren.

Echter, de schaarste aan waarnemingen op Antarctica blijft een probleem. "Zelfs met de assimilatie van de aanvullende radiosonde-waarnemingen, " zegt co-auteur Jun Inoue, een universitair hoofddocent poolwetenschap aan het National Institute of Polar Research, onderdeel van de Inter-University Research Institute Corporation Research Organization of Information and Systems (ROIS) in Tokio, Japan, "het experiment heeft de ontwikkeling van de cycloon vier dagen van tevoren niet kunnen voorspellen. Dat laat veel ruimte voor verbetering." In een project genaamd het 'Year of Polar Projection', veel Antarctische stations hebben extra radiosondes ingezet om de impact van de resulterende gegevens op de weersvoorspelling op Antarctica verder te onderzoeken.

Voor nauwkeurigere weersvoorspellingen, Inoue merkte op dat er in de toekomst nieuwe aanvullende observatiesystemen moeten worden ontwikkeld. Het verbeteren van de weersvoorspellingen op Antarctica zal een prioriteit blijven, aangezien het leven van onderzoekers en ander personeel in de regio ervan kan afhangen.