• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    NRL undersöker floder i himlen

    Skärmdump av världens atmosfäriska floder, som står för det mesta av den horisontella fukttransporten utanför tropikerna. NRL-meteorologer planerar att delta i en kooperativ studie 2020 i östra Stilla havet för att förbättra deras förmåga att förutse floderna. Kredit:Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies/University of Wisconsin, Madison

    Meteorologer vid U.S.Naval Research Laboratory planerar att ta en hårdare titt på 2020 i högsta grad, men svår att modellera, en del av det globala vattnets kretslopp som kallas atmosfäriska floder.

    Floder på himlen, ibland känd som Maya eller Pineapple Express, står för det mesta av den horisontella fukt som transporteras utanför tropikerna – Kräftans vändkrets och Stenbockens vändkrets – och även upp i Arktis.

    Horisontell fukttransport är vatten som rör sig från öst till väst eller norr till söder, till skillnad från fukt som rör sig vertikalt från havet till atmosfären.

    "Dessa smala floder flyttar en betydande mängd vatten genom luften, även om de tar upp en relativt liten yta, sa Carolyn Reynolds, Ph.D., chef för Probabilistic Prediction Research Office vid NRL. "Stora atmosfäriska floder kan transportera lika mycket fukt som Amazonas."

    I genomsnitt, bara ett fåtal atmosfäriska flodhändelser är ansvariga för 30 till 50 procent av den årliga nederbörden på västkusten, enligt National Oceanographic and Atmospheric Administration.

    Den betydande fukten, höga vindar, och associerat hårt väder som dessa planetegenskaper ger gör att det är viktigt att kunna förutsäga dem för marinen och marinkåren. Till exempel, Maya Express 2010 bidrog till Washington, D.C.s "Snowmaggedon, " som släppte cirka 5 fot snö i området under cirka fyra dagar.

    "Det som gör dem lite förvirrande att modellera är hur dynamiska de är, " sa Reynolds. "De kan hålla i upp till flera dagar, de kan pulsera, och små detaljer på deras kanter kan ha stor inverkan på hur de utvecklas."

    Reynolds sa att nuvarande vädermodeller kan vara avstängda med hundratals kilometer även för korta prognoser på bara några dagar.

    "Det finns mycket om dem vi fortfarande behöver förstå, särskilt havs- och luftinteraktioner, "sa hon." Vi har en grundläggande kunskap, men måste fortfarande gå till detaljerna."

    Reynolds och James Doyle, Ph.D., senior forskare vid NRL:s marinmeteorologiavdelning använder sofistikerade metoder som kallas adjoints för att urskilja hur prognoserna för dessa floder är mycket känsliga för små förändringar i flodernas struktur.

    Reynolds sa att de angränsande verktygen inte är unika, men är bland de mest fullständiga och högsta troheterna i världen. Teamets anknytningar kommer att testas 2020 när NRL kommer att samarbeta med andra byråer för att få livedata om atmosfäriska floder.

    Ska på en flodkryssning

    I början av 2020, NRL är på väg att delta i ett fältprojekt i östra Stilla havet, ledd av Scripps Institute of Oceanography vid University of California, San Diego, att samla in observationer på plats av atmosfäriska floder. Forskare provar in situ observationer direkt i miljön, skruvstäd med hjälp av avlägsna medel såsom satelliter. NRL deltog i liknande fältprogram 2016, 2018 och 2019.

    Under projektet NRL:s angränsande modelleringssystem kommer att användas för att styra det amerikanska flygvapnets "Hurricane Hunter" WC-130J-flygplan. Målet är att tillhandahålla de optimala flygvägarna för Hurricane Hunters att använda sina sensorer ombord och distribuera instrumenterade paket med fallskärmar som kallas dropsondes.

    Observationer på plats är mycket värdefulla. NRL meteorologer utvecklade en teknik, kallad prognoskänslighet/observationspåverkan, att mäta varje datapunkts inverkan på att minska prognosfel och för att bättre förstå fördomar i deras vädermodeller.

    "Direkta observationer av faktiska väderförhållanden i dessa atmosfäriska floder kan ha en överdriven inverkan på våra prognoser, " sa Reynolds. "Tidigare, Vi har visat att att ha minst två flygplan som samlar in observationer kan minska vårt 24-timmars prognosfel lika mycket som hela det nordamerikanska radiosondenätverket (väderballong).

    NRL:s arbete med atmosfäriska floder finansieras av dess grundläggande vetenskapsprogram, och är planerad att fortsätta till 2022.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com