Wetenschappers die aan de volgende grens van weersvoorspellingen werken, hopen dat weersomstandigheden van 3 tot 4 weken binnenkort net zo gemakkelijk beschikbaar zullen zijn als zevendaagse voorspellingen. Het hebben van dit soort weersinformatie - subseizoensvoorspellingen genoemd - in handen van het publiek en noodmanagers kan de kritieke doorlooptijd bieden die nodig is om zich voor te bereiden op natuurlijke gevaren zoals hittegolven of de volgende polaire vortex.

Wetenschappers zoals University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science Professor Ben Kirtman en Assistant Professor Kathleen Pegion aan de George Mason University leiden de weg om deze kritieke kloof in het weersvoorspellingssysteem te dichten via het SubX-project. SubX - een afkorting van The Subseasonal Experiment - is een onderzoek-naar-operations-project om betere voorspellingen voor het subseizoen te leveren aan de National Weather Service.

"Subseizoensvoorspellingen zijn het moeilijkste tijdsbestek om te voorspellen, " zei Kirtman, een professor in de atmosferische wetenschappen en directeur van het NOAA Cooperative Institute for Marine and Atmospheric Studies (CIMAS). "Het moeilijkste is om alle observaties te nemen en ze in het model te verwerken."

SubX vult de kloof tussen de voorspelling van het weer en de voorspelling van seizoenscondities, die wordt geleid door langzaam evoluerende oceaanomstandigheden zoals de temperatuur van het zeeoppervlak en bodemvocht en variabiliteit in het klimaatsysteem die werken op tijdschalen van weken. Om naar de subseizoenschaal te gaan, wetenschappers hebben informatie nodig over omstandigheden die van invloed zijn op het wereldwijde weer, zoals grootschalige convectieve anomalieën zoals de Madden-Julian Oscillatie in de tropische Indische Oceaan, in hun computermodellen.

"De openbare SubX-database maakt nu voorspellingen van 3-4 weken beschikbaar en biedt onderzoekers de data-infrastructuur om te onderzoeken hoe ze deze in de toekomst nog beter kunnen maken, ' zei Pegion.

SubX heeft al veelbelovende weersomstandigheden laten zien. Het voorspelde nauwkeurig de hoeveelheid regenval van orkaan Michael - ongeveer 50 mm, de hittegolf van 4 juli in Alaska, waar de temperaturen meer dan 90 graden Fahrenheit bereikten - op sommige locaties 20 tot 30 graden boven het gemiddelde - en de polaire draaikolk die eind januari het middenwesten van de VS en het oosten van Canada trof en 22 mensen doodde.

Voor Kirtman en zijn team, de kracht om deze voorspellingen te doen vereist de capaciteit om een ​​grote hoeveelheid gegevens te berekenen en op te slaan. Dit betekent dat ze sterk afhankelijk zijn van de rekencapaciteit van het UM Center for Computational Science (CCS) om de complexe berekeningen die nodig zijn voor hun modellen te verwerken. CCS-middelen zijn van cruciaal belang voor Kirtman en Pegion om op tijd te voldoen aan de live, altijd deadlines die nodig zijn om SubX succesvol te laten zijn.

De openbaar beschikbare database van SubX bevat 17 jaar aan historische hervoorspellingen (1999-2015) en meer dan 18 maanden aan realtime voorspellingen voor gebruik door de onderzoeksgemeenschap en de National Weather Service.

Zoals Kirtman en zijn onderzoeksteam opmerkten in een artikel van oktober 2019 in het tijdschrift van de American Meteorological Society: BAMS , "vroegtijdige waarschuwing voor hittegolven, extreem koud, overstromende regens, plotselinge droogte, of andere weersomstandigheden tot 4 weken in de toekomst kunnen risicovermindering en rampenparaatheid mogelijk maken, mogelijk het behoud van leven en hulpbronnen. Minder extreem, maar niet minder belangrijk, betrouwbare probabilistische voorspellingen over het potentieel voor warmere, kouder, natter, of drogere omstandigheden met een voorsprong van een paar weken zijn waardevol voor routineplanning en resourcebeheer."