Weersvoorspellingen zijn tijdens de COVID-19-pandemie minder nauwkeurig geworden vanwege de vermindering van commerciële vluchten, volgens nieuw onderzoek.

Een nieuwe studie in het tijdschrift van AGU Geofysische onderzoeksbrieven stelt vast dat de wereld tussen maart en mei van dit jaar 50-75% van de weersobservaties van vliegtuigen heeft verloren, toen veel vluchten aan de grond lagen vanwege de pandemie.

Vliegtuigen informeren doorgaans weersvoorspellingen door informatie over de luchttemperatuur, relatieve vochtigheid, luchtdruk en wind langs hun vliegbaan. Met aanzienlijk minder vliegtuigen in de lucht dit voorjaar, voorspellingen van deze meteorologische omstandigheden zijn minder nauwkeurig geworden en de impact is meer uitgesproken naarmate de voorspellingen zich verder in de tijd uitstrekken, volgens de studie, die deel uitmaakt van een doorlopende speciale collectie van onderzoek in AGU-tijdschriften met betrekking tot de huidige pandemie.

Weersvoorspellingen zijn een essentieel onderdeel van het dagelijks leven, maar onnauwkeurige voorspellingen kunnen ook gevolgen hebben voor de economie, volgens Ying Chen, een senior onderzoeksmedewerker bij het Lancaster Environment Center in Lancaster, Verenigd Koninkrijk en hoofdauteur van de nieuwe studie. De nauwkeurigheid van weersvoorspellingen kan zowel de landbouw als de energiesector en de stabiliteit van het elektriciteitsnet beïnvloeden. Windturbines vertrouwen op nauwkeurige voorspellingen van windsnelheid en energiebedrijven zijn afhankelijk van temperatuurvoorspellingen om te voorspellen wat de energiebelasting elke dag zal zijn als mensen hun airconditioning harder zetten.

"Als deze onzekerheid een drempel overschrijdt, het zal onstabiele spanning introduceren voor het elektriciteitsnet, "Zei Chen. "Dat kan leiden tot een black-out, en ik denk dat dit het laatste is wat we willen zien in deze pandemie."

De regio's die het meest werden getroffen door de verlaging van de weersvoorspellingen waren de regio's met normaal veel luchtverkeer, zoals de Verenigde Staten, Zuidoost-China en Australië, evenals geïsoleerde regio's zoals de Sahara, Groenland en Antarctica. West-Europa is een opmerkelijke uitzondering:de weersvoorspellingen zijn relatief onaangetast gebleven, ondanks dat het aantal vliegtuigen boven de regio met 80-90% is gedaald.

Dit was verrassend, zei Chen. Chen vermoedt dat de regio onnauwkeurigheden heeft kunnen vermijden omdat het een dicht opeengepakt netwerk van weerstations op de grond en ballonmetingen heeft om het gebrek aan vliegtuigen te compenseren.

"Het is een goede les die ons vertelt dat we meer observatiesites moeten introduceren, vooral in de regio's met schaarse gegevenswaarnemingen, "Zei Chen. "Dit zal ons helpen om de gevolgen van dit soort wereldwijde noodsituaties in de toekomst op te vangen."

Chen ontdekte ook dat de neerslagvoorspellingen over de hele wereld niet significant zijn beïnvloed, omdat regenvoorspellingen hebben kunnen vertrouwen op satellietwaarnemingen. Maar maart, April en mei waren dit jaar relatief droog in het grootste deel van de wereld, dus waarschuwt Chen dat de neerslagvoorspellingen mogelijk kunnen lijden als de orkaan- en moessonseizoenen komen.

Prognoses vergelijken

Voorspellingsmodellen zijn nauwkeuriger wanneer rekening wordt gehouden met een groter aantal meteorologische waarnemingen, en het aantal waarnemingen neemt sterk af als er minder vliegtuigen in de lucht zijn, zoals het geval was in maart-mei van dit jaar. Het Aircraft Meteorological Data Relay-programma bestaat uit meer dan 3, 500 vliegtuigen en 40 commerciële luchtvaartmaatschappijen, die doorgaans meer dan 700, 000 meteorologische rapporten per dag.

Toen Chen de nauwkeurigheid van de weersvoorspellingen van maart-mei 2020 vergeleek met dezelfde periodes in 2017, 2018 en 2019, hij ontdekte dat de voorspellingen voor 2020 minder nauwkeurig waren voor de temperatuur, relatieve vochtigheid, windsnelheid en luchtdruk. Dit ondanks het feit dat in februari voordat vluchten aanzienlijk werden beïnvloed, weersvoorspellingen waren nauwkeuriger dan in voorgaande jaren.

Hij ontdekte dat de voorspellingen voor oppervlaktedruk en windsnelheid op korte termijn (1-3 dagen) niet werden beïnvloed, maar minder nauwkeurig waren voor de voorspellingen op langere termijn (4-8 dagen) die in het onderzoek waren opgenomen. In februari, voordat het aantal vluchten stopte, De voorspellingsnauwkeurigheid in verschillende regio's die afhankelijk zijn van vliegtuigwaarnemingen was in de afgelopen jaren zelfs met maximaal 1,5 graden Celsius (35 graden Fahrenheit) verbeterd. Maar in maart-mei 2020, toen het aantal vluchten met 50-75% werd verminderd in vergelijking met februari, die verbetering in nauwkeurigheid verdween.

Chen ontdekte dat West-Europa de enige regio was met normaal veel vliegverkeer die geen opmerkelijk verminderde nauwkeurigheid van temperatuurvoorspellingen had. Hij schreef dit toe aan meer dan 1, 500 meteorologische stations die een dicht netwerk voor gegevensverzameling in het gebied vormen.

Echter, Het Europese weer was bijzonder onveranderlijk in de periode maart-mei 2020, waardoor het gemakkelijker wordt om te voorspellen met minder gegevens, volgens Jim Haywood, een professor in de atmosferische wetenschappen aan de Universiteit van Exeter, Verenigd Koninkrijk, die niet betrokken was bij de nieuwe studie. Haywood vermoedt dat dit een rol heeft gespeeld bij de aanhoudende nauwkeurigheid van West-Europese voorspellingen, naast het netwerk van grondobservatiepunten.

De langere voorspellers missen vliegtuiggegevens, hoe meer weersvoorspellingen worden beïnvloed, volgens de studie. Hoewel de neerslagvoorspellingen tot nu toe onaangetast zijn gebleven, Het vermogen van wetenschappers om vroege waarschuwingssignalen van extreme weersomstandigheden deze zomer op te vangen, kan eronder lijden. Op de lange termijn, de onderzoeksresultaten suggereren dat bronnen van weergegevens moeten worden gediversifieerd, vooral in observatie-arme gebieden en gebieden die sterk afhankelijk zijn van commerciële vluchten, volgens Chen.