De COVID-19-pandemie heeft verschillende sectoren ontwricht en meteorologie is geen uitzondering. De kwaliteit en kwantiteit van de waarnemingsgegevens die worden gebruikt in weersvoorspellingsmodellen, kunnen mogelijk worden beïnvloed door de pandemie, volgens de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO).

Het kennen van de toestand van de atmosfeer is essentieel voor goede weersvoorspellingen. Naast het aankondigen van regen of zonneschijn, weersvoorspellingen stellen ons in staat om ons beter voor te bereiden op risico's en andere weersgevaren zoals voorjaarsoverstromingen en orkanen.

De pandemie heeft een aantal van deze waarnemingen op verschillende manieren ingeperkt. Maar wetenschappers over de hele wereld vinden manieren om een ​​aantal van die hiaten op te vullen.

Internationale samenwerking

Het WMO Global Observing System biedt waarnemingen van de atmosfeer, zoals windsnelheid, en het oceaanoppervlak, namelijk de temperatuur van het zeeoppervlak. Het systeem komt voort uit de nauwe samenwerking tussen nationale en internationale instanties die metingen leveren van verschillende observatie-instrumenten.

Het WMO Global Observing System is gebaseerd op waarnemingen op het land, in de lucht, op de oceaan en vanuit de ruimte. Meer dan 10, 000 bovengrondse stations, 1, 000 weerballonstations, 3, 000 commerciële vliegtuigen, 7, 000 schepen, 100 afgemeerde boeien, 1, 000 drijvende boeien, 30 meteorologische satellieten en 200 onderzoekssatellieten verzamelen informatie over de aarde.

De frequentie en ruimtelijke verdeling van deze metingen variëren enorm, afhankelijk van het type waarneming. Bijvoorbeeld, een oppervlakteweerstation kan elke vijf minuten neerslagmetingen verzamelen, terwijl de CloudSat-satelliet, gewijd aan wereldwijde cloudobservatie, neemt elke 16 dagen metingen in hetzelfde geografische gebied.

Hoe prognoses worden gemaakt

Atmosferische modellen zijn een reeks vergelijkingen die de veranderende toestand van de atmosfeer beschrijven. Ze hebben informatie nodig over de begintoestand van de atmosfeer en het aardoppervlak (land en oceaan) om weersvoorspellingen te kunnen doen.

Helaas, waarnemingsgegevens alleen zijn niet voldoende om een ​​volledig beeld te krijgen van de toestand van de atmosfeer omdat ze onregelmatig zijn verdeeld over ruimte en tijd, en bevatten soms fouten.

Dit is waar een techniek die bekend staat als "gegevensassimilatie" in het spel komt. Het omvat het combineren van waarnemingsgegevens met gegevens die zijn verkregen uit een atmosferisch model om de beste schatting van de toestand van de atmosfeer te krijgen. Met andere woorden, men vertrekt van een weersvoorspelling gemaakt met het model en corrigeert deze met de waarnemingsgegevens.

Het resultaat van de gegevensassimilatie is een coherent compleet beeld van de atmosfeer en het aardoppervlak op een bepaald moment. Zodra de begintoestand van de atmosfeer en het aardoppervlak bekend is, een atmosferisch model kan worden toegepast om de evolutie ervan te voorspellen.

De impact van de pandemie

De COVID-19-pandemie heeft geleid tot een afname van waarnemingen door commerciële vliegtuigen, als gevolg van de afname van het vliegverkeer. In Europa, bijvoorbeeld, het dagelijkse aantal vluchten is met 90 procent gedaald.

Er is ook een afname van handmatige waarnemingen bij weerstations aan de oppervlakte in verschillende ontwikkelingslanden, die niet zijn overgeschakeld op volledig geautomatiseerde metingen. Op de lange termijn, andere componenten van het observatiesysteem kunnen negatief worden beïnvloed als onderhoud, reparatie- en bijvulwerkzaamheden kunnen niet worden uitgevoerd.

Elk type waarneming heeft een andere impact op de kwaliteit van de prognoses. Studies uitgevoerd door het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) hebben aangetoond dat bij gebrek aan meteorologische gegevens over vliegtuigen, de kwaliteit van de korte termijn wind- en temperatuurvoorspellingen op kruishoogte neemt met 15 procent af, die de voorspelling van de jetstream kunnen beïnvloeden en, bijgevolg, voorspellingen van winterstormen en hittegolven. Ook de kwaliteit van voorspellingen aan de oppervlakte neemt af, maar niet zo veel.

Ironisch, het belang van vliegtuigobservatiegegevens werd medio februari 2020 benadrukt tijdens een ECMWF-workshop over de toestand van vliegtuigobservaties. Gelukkig, de impact van satellietwaarnemingen op de voorspellingskwaliteit is groter dan die van meteorologische gegevens van vliegtuigen.

Wetenschappers mobiliseren

De wetenschappelijke gemeenschap probeert de impact van de afname van observatiegegevens die door vliegtuigen worden verzameld, te verzachten. Als resultaat, Europese nationale meteorologische diensten lanceren meer weerballonnen.

Waarnemingen van recent gelanceerde satellieten kunnen ook helpen om de leemte op te vullen die is ontstaan ​​door afnemende waarnemingen. Dit is het geval met de Aeolus-satelliet van de European Space Agency, die windgegevens op verschillende hoogten levert.

De afnemende kwaliteit van de weersvoorspellingen draagt ​​bij aan de vele uitdagingen die de pandemie met zich meebrengt. Aangezien het Atlantische orkaanseizoen naar verwachting actiever zal zijn dan normaal, het is nog belangrijker om het traject en de intensiteit van orkanen correct te voorspellen. Inderdaad, voor Caribische landen, waar de piek van COVID-19-gevallen wordt verwacht net voor het begin van het orkaanseizoen, de pandemie vormt een groot obstakel bij de voorbereiding op dit meteorologische gevaar.

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