Tropische cyclonen - bekend als tyfoons in de Stille Oceaan en als orkanen in de Atlantische Oceaan - zijn hevig, complexe stormsystemen die jaarlijks mensenlevens en miljarden dollars aan schade veroorzaken. Al decenia, wetenschappers hebben elke storm bestudeerd, die ernaar streeft het systeem te begrijpen, maar niet in staat is om elke ingewikkelde variabele volledig te meten. Nutsvoorzieningen, de convergentie van nieuwe observatie-instrumenten en de lancering van een inclusieve database kan de innerlijke werking van tropische cyclonen in de westelijke noordelijke Stille Oceaan en de Zuid-Chinese Zee ophelderen.

In het laatste nummer van zijn drie artikelen gepubliceerd Vooruitgang in de atmosferische wetenschap . een papier, onder leiding van de Chinese Meteorologische Administratie (CMA), richt zich op een nieuwe database met tropische cyclonen, en de andere twee, geleid door The Petrel Meteorological Observation Experiment Project (Petrel Project) van de CMA, en het Institute of Atmospheric Physics van respectievelijk de Chinese Academy of Sciences, meldt een uitgebreid marien observatie-experiment op basis van onbemande voertuigen.

"De verbetering van de voorspellingsnauwkeurigheid van tropische cyclonen hangt niet alleen af ​​van het begrip van de dynamiek van tropische cyclonen, maar ook van de nauwkeurigheid van de schattingen van de locatie en intensiteit van tropische cyclonen, die de basis vormt voor de voorspelling en het onderzoek van operationele tropische cyclonen, " zei Xiaoqin Lu, Shanghai Typhoon Instituut, KMA, en sleutellaboratorium voor numerieke modellering voor tropische cycloon, KMA. Lu was de eerste auteur van de CMA tropische cycloon database paper.

Met acht afzonderlijke datasets, waaronder een samengesteld door de CMA met metingen uit 1949, de database bevat historische of realtime locaties, intensiteit, dynamische en thermische structuren, windkracht, neerslag hoeveelheden, frequentie en meer, volgens Lu.

"De CMA-database met tropische cyclonen is de enige multi-source, multi-tijdschaal, uitgebreide tropische cycloondatabase op meerdere ruimtelijke schaal die de westelijke noordelijke Stille Oceaan bestrijkt, " zei Lu. "Deze database kan wetenschappelijke basisondersteuning bieden voor onderzoekers, voorspellers en overheidsdiensten die onderzoek doen naar tropische cyclonen, voorspellingen en rampenreductieplanning."

Datasets van tropische cyclonen uit meerdere bronnen werden eerder in 2017 verzameld als bronnen voor voorspellers en onderzoekers, en 2019.

"Deze bronnen hebben een belangrijke rol gespeeld bij het onthullen van klimaatregels voor tropische cyclonen in het westelijke deel van de Stille Oceaan en de Zuid-Chinese Zee. waardoor onderzoeker naar impactfactoren met fysieke betekenis kan zoeken en uiteindelijk een operationeel voorspellingsschema kan opstellen, " zei Lu. "We hopen dat deze database zal worden gebruikt voor de toepassing van nieuwe technologieën, zoals kunstmatige intelligentie, in een breed scala van disciplines."

Het ontwikkelen van technologie zal binnenkort bijdragen aan de database. De eerste driedimensionale waarnemingsgegevens van een tropisch cycloonsysteem werden verkregen door meerdere onbemande voertuigen in een experiment uitgevoerd door 12 instellingen onder de paraplu van het Petrel Project. Een groot onbemand luchtvaartuig (UAV) op grote hoogte, uitgerust met meetinstrumenten, vloog over tyfoon Sinlaku, een stormsysteem dat eind juli 2020 begon en op 3 augustus verdween. Tegelijkertijd, een door het Institute of Atmospheric Physics ontwikkeld marien onbemand oppervlaktevoertuig (USV) op zonne-energie navigeerde zichzelf actief naar het oog van de storm. De reis van de USV staat beschreven in een van de papieren. Twee boeien namen ook waarnemingsgegevens tijdens de storm.

"De gegevens bevatten metingen van 21 oceanische en meteorologische parameters die zijn verkregen door de vijf apparaten, samen met videobeelden van de UAV, " zei Xuefan Zhang van het Meteorologisch Observatiecentrum, CMA en eerste auteur van het Petrel Project paper. "De gegevens bleken zeer nuttig bij het bepalen van de werkelijke locatie en intensiteit van tyfoon Sinlaku. Het experiment toont de haalbaarheid aan van het gebruik van een hooggelegen, grote UAV om de hiaten op te vullen tussen operationele meteorologische waarnemingen van mariene gebieden en tyfoons in de buurt van China, en het markeert een mijlpaal voor het gebruik van dergelijke gegevens voor het analyseren van de structuur en impact van een tyfoon in de Zuid-Chinese Zee."

Het verbeterde vermogen om gedetailleerde, realtime observatiegegevens zullen onderzoekers helpen begrijpen hoe tropische cyclonen zich vormen en ontwikkelen, volgens Zhang.

Zhang is van plan om door te gaan met het uitvoeren van uitgebreide tropische cycloonwaarnemingen en de gegevens te gebruiken om een ​​besturingssysteem te ontwikkelen om de stormen beter te begrijpen en te voorspellen, en Lu is van plan om de multi-source database uit te breiden en te verrijken met meer veldexperimenten en nieuwe apparatuur om de fijnere details van de structuur en werking van tropische cyclonen te onderzoeken. Volgens beide onderzoekers het uiteindelijke doel van hun projecten is om tropische cyclonen beter te begrijpen om rampen te helpen verzachten en verminderen.