До этого исследования никакая ураганная модель предсказания не включила огромное количество данных, собранных ‘ураганными охотниками’, которые являются NOAA или американскими Военно-воздушными силами бортовые разведывательные миссии, которые летят в ураганы, чтобы собрать данные.«Ураганная охота существовала в США с 1940-х, и самолеты включали бортовой радар с 1970-х», сказал Юнхой Вэн, научный сотрудник метеорологии, Государственный университет Пенсильвании. «К сожалению, перед нашим исследованием, только небольшая часть этих радарных данных использовалась в прогнозирующих ураганных моделях. Их главное использование должно было исследовать интенсивность и структуру шторма, и эта информация дана синоптикам».Ураганные охотники начинают свою первую миссию, как только ураган на летающем расстоянии, и они продолжают управлять миссиями собрать данные всюду по продолжительности урагана.
Эти данные поданы в статистические и динамические модели, которые производят много изменений возможных ураганных путей и интенсивности.«Как правило, экипажи самолета используют три различных типов оборудования – радар, датчики на самолете и устройства заскочили в ураган, названный dropsondes – чтобы собрать данные по физической структуре, скорости ветра, направлению, температуре и влажности штормов», сказал Фуцин Чжан, преподаватель метеорологии, Государственного университета Пенсильвании. «Из-за технических достижений в обработке данных, статистическом алгоритме и научном вычислении, мы теперь в состоянии ассимилировать больше этих данных в модели предсказания, чем ранее».Например, до этого исследования, Национальная Ураганная ураганная модель предсказания Центра использовала данные, собранные от внешней части шторма, но не внутреннего ядра.
Предсказание пути урагана увеличилось в точности за прошлые несколько десятилетий, но предсказание интенсивности было давней проблемой для исследователей. Вэн и Чжан занялись расследованиями, могло ли бы лучшее использование ураганных данных охотника привести к улучшенным прогнозам интенсивности.
Они представляют свои результаты в приглашенном докладе в августовском выпуске Журнала Метеорологического Общества Японии в настоящее время онлайн.Используя ураганную систему предсказания Государственного университета Пенсильвании в реальном времени, разработанную командой Чжана, в особенности Вэн, они ‘hindcasted’, или задним числом предсказанный, интенсивность и путь 23 ураганов и тропических циклонов, происходящих между 2008 и 2012.
Используя один прогноз с данными о разведке и один без, они сравнили свои предсказания с фактическим путем и интенсивностью шторма. Тогда в 2013 Вэн и Чжан проверили использование данных о разведке в режиме реального времени с 11 штормами.На 2008 – 2012 команда нашла, что бортовые данные о разведке уменьшили ошибки прогноза больше чем на 10 процентов и для скорости ветра и для давления уровня моря, двух главных компонентов интенсивности урагана.
В 2013 модель Penn State уменьшила ошибки прогноза для скорости ветра и давления уровня моря между 5 и 15 процентов, по сравнению с существующими моделями.«В нашем исследовании мы продемонстрировали выгоду интеграции или слияния данных о разведке на ранней стадии в погодные модели предсказания с высоким разрешением посредством передовой ассимиляции данных», сказал Чжан. «Улучшая прогнозы даже 5 – 15 процентов могли перевести к миллиардам долларов в сбережениях, и это также могло помочь агентствам предоставить больше уведомления людям, если они находятся в пути шторма».Это – третья главная ураганная команда Чжана улучшения модели предсказания, занялся расследованиями в последние годы, который переходил, чтобы практиковать. Они также показали, что основанный на ансамбле подход, в котором многими изменениями моделей управляют, чтобы показать неуверенность в предсказаниях и использование Doppler на самолете, улучшает прогнозы, мог улучшить предсказания.
Команда теперь занимается расследованиями, может ли лучшее использование спутниковых данных далее улучшить ураганные предсказания.Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Национальный научный фонд, Офис Военно-морского Исследования и НАСА поддержали эту работу.