• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Ytterligare arktiska väderdata höjer prognosnoggrannheten för Japans kalla vågor

    Karta över Arktis (övre vänstra figuren) och observationspunkterna där meteorologiska observationer i övre atmosfären utfördes (figur till höger). De insamlade uppgifterna rapporteras i realtid via det globala telekommunikationssystemet (GTS) och används för att göra väderprognoser. Figuren längst ner till vänster visar en tidsserie över antalet observationer som framgångsrikt rapporterades per dag. Upphovsman:NIPR/JAMSTEC

    Ett forskargrupp bestående av medlemmar från Japans National Institute of Polar Research, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), och andra organisationer genomförde prognossimuleringar av de kalla vågorna som drabbade Japan och den nordamerikanska östkusten i februari 2015. Resultaten visade att ytterligare data samlades in det året genom mer frekvent observation av meteorologiska förhållanden i Arktis övre atmosfär från båda landbaserade forskningsstationer och forskningsfartyget Lans pågående vinter arktiska vatten förbättrade noggrannheten i kallvågsprognoser.

    Under de senaste åren har extrema vinterväderhändelser som kraftiga snöfall och svåra vintrar har förekommit ofta i regioner som Östasien, Nordamerika och Europa. Till exempel, Japan upplevde en mild vinter 2014/2015 när vintertrycksmönstret förstärktes i februari. Med det kom rekordnivå snöfall, särskilt till Hokuriku -regionen. Minnena är fortfarande färska från den extrema rekordinställande -15 ° C kalla vågen som träffade den nordamerikanska östkusten en vecka senare, vilket medförde betydande effekter på regionens folk, transportsystem och ekonomi.

    För att minimera de destruktiva effekterna av dessa extrema vinterväderhändelser, korrekt prognos av kalla vågor som strömmar in från Arktis så tidigt som möjligt är absolut nödvändigt. För detta ändamål, det är mycket bättre att ha så mycket meteorologiska observationsdata som möjligt. Dock, eftersom inhämtning av sådana uppgifter innebär betydande personal- och ekonomiska kostnader, dess effektivitet måste fastställas.

    En internationell forskargrupp ledd av Dr. Kazutoshi Sato och Dr. Jun Inoue från NIPR, och Dr Akira Yamazaki från JAMSTEC, genomförde experimentella simulerade prognoser för kallvågorna 2015 som drabbade Japan den 9 februari och den nordamerikanska östkusten den 16 februari.

    Tryckmönster vid ytan (isobarer, hPa) och lufttemperaturer vid cirka 1, 500 meter för Japans kallvåg (9 februari, 2015) och kallvåg i Nordamerika (16 februari, 2015). Det finns en västhög, öst-lågtrycksmönster, och lågtryckstråg har utvecklats till sjöss. Upphovsman:NIPR/JAMSTEC

    Samlingen av större än vanliga mängder Arktiska vinterväderdata 2015 berodde på två skäl:det norska forskningsfartyget Lans var i Arktiska havet och observerade och samlade meteorologiska data i övre atmosfären, och frekvensen för observation och datainsamling ökades vid några av de landbaserade observationsstationerna runt Arktis. Med hjälp av JAMSTECs superdator, jordens simulator, forskargruppen återskapade kallvågsprognoser för två fall:1) när det finns mer frekvent observation och mer data tillgängligt än vanligt (som 2015) och 2) ett "normalt" år med mindre datainsamling från landbaserade stationer och inga ytterligare tillgängliga forskningsresurser.

    Resultaten av simuleringarna visade tydligt att de ytterligare data som samlats in av Lans och tätare insamling på landbaserade stationer förbättrade signifikant noggrannheten i kallvågsprognoser.

    De ytterligare data som samlades in 2015 möjliggjorde en betydligt mer exakt förståelse av dynamiken i mitten av de kalla vintermassorna som utvecklas i den övre atmosfären ovanför Ishavet (polarvirveln), och de initiala förhållandena i atmosfären från vilka extrema vinterväderhändelser uppstår. En mer exakt bedömning av de initiala förhållandena före extrema väderhändelser är oumbärlig för att göra exakta prognosberäkningar.

    Docent Inoue i forskargruppen säger "Detta indikerar att meteorologisk observation i Arktis kan bidra till att minska effekterna av extrema vinterväderhändelser i områden på mitten av latitud med koncentrerade befolkningar. Det förväntas att Japan kommer att fortsätta att aktivt bidra till meteorologisk observation i den arktiska."

    Respektive yttryck och lufttemperaturfördelningar vid cirka 1, 500 meter (upptill); medeltemperatur (potentiell temperatur) inuti de streckade områdena och vindhastighetens vertikala profil (botten), för prognosen med ytterligare observationer (vänster) och den "normala" prognosen, eller prognoser utan att använda ytterligare observationsdata (höger). I figurerna överst, de svarta linjerna visar de faktiska banorna för lågt tryck; de tunna rosa linjerna indikerar vägarna som prognostiserade genom flera försök (ensembleprognos). Prognosen med ytterligare observationer matchar nära den svarta linjen, men banan och platsen för lågtryckstruget är avsevärt avstängd i den "normala" prognosen, visar stor osäkerhet (variationen i ensembleprognosen är stor). Upphovsman:NIPR/JAMSTEC




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com