Dzisiejsza trzydniowa prognoza pogody jest tak dobra, jak jednodniowa prognoza sprzed 10 lat.ANGELA WEISS/AFP/Getty Images Okazało się, że dzisiejsza burza śnieżna na północnym wschodzie nadeszła kilka godzin później, niż nas ostrzegano.
Technologia prognozowania pogody przeszła długą drogę. Dzisiejsza trzydniowa prognoza jest tak dobra, jak jednodniowa prognoza sprzed 10 lat, dzięki ogromnej mocy obliczeniowej superkomputerów, które mogą skonsolidować biliony punktów danych dotyczących warunków atmosferycznych w proste symulacje.
A jednak ustalenie, gdzie i kiedy nadejdzie burza śnieżna, nadal jest niezwykle trudne.
Jednym z najprostszych powodów jest po prostu liczba czynników.
Jednym z największych wyzwań związanych z przewidywaniem dzisiejszej burzy na północnym wschodzie jest rodzaj opadów — czy będzie to deszcz, śnieg, czy trochę jedno i drugie? Te drobne szczegóły mogą być bardzo trudne do śledzenia z godziny na godzinę, ponieważ istnieje tak wiele zmiennych, które mogą na nie wpływać, powiedział Greg Carbin, szef operacji prognozowania w National Weather Service, agencji federalnej, która dostarcza prognozy pogody dla główne sieci telewizyjne i inne media, z których otrzymujemy informacje o pogodzie.
Odległość między lekką mżawką a zamiecią może wynosić nawet 30 mil, co oznacza, że na State Island może padać deszcz, a na Bronksie w tym samym czasie prawie nie ma deszczu.
Więcejtechnicznypowód, jako 2016 Ekonomista artykuł Zwrócono uwagę, że sprzeczne modele predykcyjne mogą dawać bardzo odmienne wyniki.
Na przykład, zanim huragan Sandy uderzył w wschodnie wybrzeże w 2012 r., większość amerykańskich modeli pogodowych przewidywała, że burza ominie kontynent i skieruje się w stronę Oceanu Atlantyckiego, podczas gdy modele europejskie prawidłowo zidentyfikowały tor burzy.
Prognozowanie pogody rozpoczyna się od surowych danych opisujących warunki atmosferyczne zebranych przez wiele źródeł, od satelitów po naziemne stacje pogodowe. Informacje te, w postaci bilionów punktów danych, są następnie przetwarzane przez modele, które generują najbardziej prawdopodobne symulacje pogody w przyszłości.
Z reguły, im więcej komputerów z danymi może się zepsuć (i im szybciej to zrobią), tym dokładniejsze będą wyniki prognozy.
Dobra prognoza pogody wymaga dwóch części: dokładnego stanu początkowego atmosfery oraz dobrego modelu o wystarczającej rozdzielczości. Ale w rzeczywistości dokładny trójwymiarowy stan początkowy atmosfery jest wyjątkowo trudnym zadaniem. To tworzy niepewność, która nasila się wraz z ewolucją symulacji atmosferycznej, powiedział Xi Chen, badacz nauk atmosferycznych i oceanicznych na Uniwersytecie Princeton.
Laboratorium Chena wyprodukowało model o nazwie FV3, który może wykorzystywać dziesiątki tysięcy procesorów do jednoczesnej pracy nad symulacjami atmosferycznymi. Model został przyjęty przez National Weather Service w 2016 roku jako część aktualizacji po błędnych prognozach huraganu Sandy. Nowy model jest obecnie w trakcie wdrażania.
Istniejący model National Weather Service dzieli Ziemię na siatkę bloków 13 km na 13 km w celu obserwacji i prognozowania.
Jednak wiele kluczowych zjawisk pogodowych, takich jak opady, jest w dużej mierze determinowanych przez procesy chmurowe, które mogą mieć znacznie mniejszą skalę, powiedział Chen. Dlatego naukowcy polegają na technice zwanej „parametryzacją fizyczną” do szacowania takich procesów, co nieuchronnie wprowadza niepewność. Naszym zadaniem jest minimalizowanie niepewności dzięki ulepszonym teoriom i, miejmy nadzieję, bardziej dostępnym zasobom obliczeniowym.
Poprawa dokładności prognoz była dość radykalna w ostatnich dziesięcioleciach. Modele globalne całkiem nieźle sobie radzą z wskazywaniem potencjalnie znaczącej pogody za pięć do siedmiu dni. Na przykład burza śnieżna, z którą mamy dziś do czynienia, została przewidziana tydzień temu, chociaż szczegóły wciąż wymagają dopracowania, powiedział Carbin dla Bragancaa.
W końcu przepowiada przyszłość, dodał Chen.
