• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Vad finns i prognosen och hur vet vi det?

    Här är vad de globala temperatur- och nederbördsförhållandena för resten av detta år förväntas bli. Earth Institute's International Research Institute for Climate and Society (IRI) probabilistiska utsikter för temperatur och nederbörd uppdateras månadsvis under sex månader framåt i tiden. Prognoserna kräver varmare temperaturer än normalt för delar av Afrika, Australien, Sydamerika, södra centrala eller sydvästra Asien, sydöstra Europa, USA och Grönland. Sannolikheten för temperaturer över genomsnittet är störst för Grönland och norra Nordamerika. Kylare än normala temperaturer förväntas för norra och nordvästra Nordamerika och delar av norra Asien. Södra Afrika kunde se svalare temperaturer under augusti-oktobersäsongen.

    Enligt IRI, dock, det finns inget sådant som en strikt rätt eller fel probabilistisk prognos. Om det finns en 75-procentig chans för temperatur över medel, men temperaturen hamnar under genomsnittet, det betyder inte att prognosen är fel, eftersom en 75 procents chans för en temperatur över genomsnittet också tillåter en 25 procents chans för en medeltemperatur eller en temperatur under genomsnittet.

    Met Office, Storbritanniens nationella vädertjänst, förutspår att den globala medeltemperaturen 2017 kommer att vara från 0,63 °C till 0,87 °C varmare än den långsiktiga (1961-1990) medeltemperaturen på 14,0 °C.

    "Du ser många varma anomalier, sade Adam Sobel, professor vid institutionen för tillämpad fysik och tillämpad matematik vid Columbia University och Lamont-Doherty Earth Observatory, och chef för Columbia Initiative on Extreme Weather and Climate. "Men eftersom en anomali är en skillnad från ett genomsnitt som definieras av de senaste 20 eller 30 åren, det är nästan alltid varmare än så nu på grund av den globala uppvärmningen. Så när du tittar på temperaturkartorna, du ser varmt över större delen av jordklotet - du ser inte mycket kallt, och det, i viss utsträckning, är bara klimatförändringssignalen som blandas in där."

    Nederbörden förutspås vara under normal i norra och centrala Sydamerika fram till september, och norra Sydamerika förväntas få mindre nederbörd från augusti till december. Chanserna för nederbörd under normal förväntas också för delar av Australien till och med november; under normal nederbörd förutspås för södra och västra Indonesien till och med oktober, och för centrala Afrika från september till december. Något över normal nederbörd prognostiseras för västra Afrika till och med oktober, och en del av norra Asien från september till december.

    2017 kommer sannolikt att bli ett neutralt år för El Niño och dess motsvarighet La Niña. El Niño är ett komplext och naturligt förekommande vädermönster som uppstår vartannat till vart sjunde år när Stilla havets temperaturer nära ekvatorn varierar från normen; La Niña, som ofta inträffar ungefär ett år efter El Niño, är en intensifiering av det normala mönstret. Cyklingen av de två faserna kallas El Niño Southern Oscillation (ENSO).

    Under ett El Niño-år, de normala passadvindarna som blåser öst till väst över Stilla havet runt ekvatorn försvagas eller bryts ner. Det varma vattnet som vanligtvis trycks mot västra Stilla havet av vindarna sköljer tillbaka över, ackumuleras på östra sidan av Stilla havet från Kalifornien till Chile, orsakar regn och stormar. El Niño kan påverka vädret runt om i världen genom att påverka hög- och lågtryckssystem, vindar och nederbörd, och pressa den globala temperaturen högre. 2015 och 2016 satte rekord för globala höga temperaturer eftersom de var El Niño-år.

    IRI, som etablerades 1996 efter att Mark Cane och Stephen Zebiak från Lamont-Doherty uppfann ENSO-prognoser, förutspår att ENSO kommer att förbli i sitt neutrala tillstånd under resten av året. Sannolikheten för att El Niño-förhållanden utvecklas överstiger aldrig 45 procent enligt den senaste prognosen (IRI:s ENSO-prognoser, som den producerar med National Oceanic and Atmospheric Administration, uppdateras varje månad.). Sannolikheten för en La Niña är mindre än 10 procent. Under ENSO-neutrala perioder, havstemperaturer, tropiska regnmönster, och atmosfäriska vindar över det ekvatoriala Stilla havet ligger kvar kring det långsiktiga genomsnittet.

    "ENSO är den mest förutsägbara signalen i klimatsystemet, sa Sobel, "Om det är ENSO-neutralt, det kan fortfarande finnas andra saker i klimatsystemet som kan skapa förutsägbara anomalier, men ingen av dem är så kraftfull som ENSO, så det brukar vara en sorts ospännande prognos, vilket är vad du ser nu."

    I USA., utsikterna till september från National Oceanic and Atmospheric Administrations (NOAA) Climate Prediction Center är för temperaturer över normala för stora delar av det kontinentala USA och Alaska. De platser som mest sannolikt kommer att se varmare än genomsnittliga temperaturer är nordost, delar av Gulf Coast och Florida, sydvästra och sydvästra Alaska och Aleuterna. Delar av centrala USA kan se normala temperaturer delvis på grund av fukt i jorden. De norra stora slätterna, västra Gulf Coast och sydvästra Alaska och Aleuterna har en liten chans för mer nederbörd än vanligt. Under hösten och vintern, neutrala ENSO-förhållanden kommer sannolikt att hålla temperaturer och nederbörd inom det genomsnittliga intervallet.

    I maj, NOAA förutspådde att det finns en 45 procents chans för en över det normala och en 20 procents chans för en under normal atlantisk orkansäsong. Till och med den 30 november, prognosmakare säger att det finns en 70-procentig chans för 11 till 17 namnstormar (vindar 39 mph eller mer), fem till nio av vilka kan bli orkaner (vindar 74 mph eller mer), med två till fyra som blir stora orkaner (vindar 111 mph eller mer). Genomsnittliga årstider ger vanligtvis 12 namngivna stormar med sex orkaner och tre stora orkaner. El Niño och vindskjuvningen som följer med den brukar hålla orkaner i schack, så en neutral ENSO föreslår möjligheten till mer orkanaktivitet.

    NOAA förutspår också en 80-procentig chans för nära eller över normal orkanaktivitet i östra och centrala Stilla havet, med 70 procents chans för 14 till 20 namngivna stormar, inklusive sex till elva orkaner varav tre till sju kommer att vara stora orkaner. NOAA:s orkanutsikter kommer att uppdateras i början av augusti. Enligt Sobel, dock, inte alltför många beslutsfattare är beroende av orkanprognosen eftersom de inte förutser landfall.

    Från och med april 2017, 570 tornados hade rapporterats i USA, nära 100 fler än genomsnittet. I juni, slutet av "tornadosäsongen" (även om tornados har inträffat varje månad i USA), antalet tornados hade nästan fördubblats, med NOAA som preliminärt rapporterar 1076 tornados.

    "Vi har inga explicita prognoser för extrema händelser som kommer med en hög grad av tillförsikt för ledtider längre ut än väderprognosen, " sade Sobel. "De influenser på klimatsystemet som är förutsägbara är saker som rör sig långsamt, som havet. Det du förutspår är några långsamma komponenter i systemet, men extrema händelser beror mycket på de snabbt rörliga komponenterna – de är alltid ett resultat av ett sammanflöde av faktorer och många av dessa faktorer är inte förutsägbara långt i förväg. Men saker som ENSO påverkar sannolikheten för någon form av extrema händelser och vi har lite skicklighet på det och vi kan bli bättre på det. "

    Nachiketa Acharya, en statistisk klimatolog vid IRI, förklarade att även om klimatet i verkligheten till stor del beror på den ständiga interaktionen mellan hav och atmosfär, äldre klimatmodeller kunde inte alltid integrera de två. Före detta år, forskare skulle köra en havsmodell först, ta sedan input från havsmodellen och skriv in den i atmosfärsmodellen för att generera en prognos.

    I april, Acharya började arbeta med en ny systemmodell med en nivå som efterliknar den verkliga atmosfären, kopplar havet och atmosfären i en kontinuerlig process. IRI:s nya prognoser är baserade på NOAA:s North American Multi-Model Ensemble Project (NMME) som innehåller data från nio kopplade klimatmodeller från olika amerikanska institutioner och Environment and Climate Change Canada.

    "IRI kör inga klimatmodeller i huset nu, sade Acharya, "Istället får vi alla modeller från NMME-centra. Vi beräknar sannolikheterna för nederbörd, temperatur och ENSO baserat på data från dessa avancerade kopplade modeller, och göra prognoser för de kommande fyra överlappande tremånadersperioderna."

    För att testa och förfina tillförlitligheten hos deras klimatförutsägelsemetodik, IRI-forskare sätter upp hindcasts. De gör en låtsasuppsättning av prognoser för de senaste åren utan att använda de verkliga historiska uppgifterna och beräknar sedan skillnaderna mellan deras hindcasts och det faktiska klimatet från det förflutna. Att upprepa processen fram till nu gör det möjligt för dem att förbättra noggrannheten i sina modeller.

    Nederbördsprognos för Röda Korset 2016

    Fram till nyligen, Det hade varit svårt att göra prognoser för interimen mellan väderprognoser (som förutspår upp till två veckor i framtiden) och säsongsprognoser (som förutspår flera månader in i framtiden). Men klimatforskare blir bättre på att modellera svängningar i tropiskt väder, snötäcke vid vissa tider på året och andra väderfenomen som påverkar vädret med två till fyra veckors mellanrum.

    I december 2016 IRI och Initiative on Extreme Weather and Climate anordnade en konferens om ansträngningarna att erbjuda sannolikheter för väder mellan tidsramen för väderprognoser och säsongsprognoser, kallas undersäsong till säsongsprognoser. S2S Prediction Project, ordförande av IRI senior forskare Andrew Robertson, är en internationell insats som involverar World Climate Research Program och World Weather Research Program, som båda är sponsrade av Världsmeteorologiska organisationen. Med slagordet "att överbrygga klyftan mellan väder och klimat, "Projektets mål är att förbättra prognoser under säsong till säsong och främja dess tillämpning.

    "Det finns många applikationer för alla dessa prognoser, ", sa Acharya. "IRI har ett starkt samarbete med de afrikanska länderna och länderna i Sydasien där de faktiskt använder våra prognoser för att fatta sina jordbruksledningar [beslut]. Och de används för hydrologisk praxis i USA, Indonesien, Chile och andra länder. Också för skogsbränderna i Indonesien – om du vet att nästa säsong kommer att bli väldigt torr med höga temperaturer, risken för skogsbränder är stor. Vi har även ett nära samarbete med Röda Korsets Klimatcentrum, som använder vår prognos för sitt tidiga varningssystem eftersom vi ger en global prognos. Om personalen där vet att det finns en stor risk för översvämning någonstans, de är redo för det."

    Traditionella prognoser erbjuder sannolikheter att nederbörd eller temperaturer inom en viss tidsram kommer att falla i en av tre kategorier:över det normala, under det normala eller nära det normala, men de anger inte hur långt över eller under det normala effekterna förväntas bli.

    "När vi arbetar med intressenter, sade Acharya, "Det är inte alltid bra att bara ge tre kategorier av prognoser - över det normala, under det normala och nära det normala. För ett system för tidig varning, de behöver verkligen prognoser för de extrema kategorierna." Det är därför IRI utvecklade vad det kallar flexibla temperatur- och nederbördsprognoser. Dessa bestämmer sannolikheten för att temperaturen eller nederbörden kommer att gå utöver en specifik percentil i medelintervallet för en region.

    Acharya förklarade hur de flexibla prognoserna kan användas, "Till exempel, eftersom jag är från Indien, Jag är intresserad av monsunerna. Jag kan titta på kartan över Indien och lägga in valfritt högre nederbördsvärde på en viss plats, för jag letar efter ytterligheter. Om jag lägger in den, Jag kommer att få sannolikheten att få det högre värdet av nederbörd under tre månader som faller på den specifika regionen."

    Det är utmanande att verifiera prognoser eftersom de ges som sannolikheter och därför alltid innehåller en viss inneboende osäkerhet. Dock, sedan 1997 när IRI började förutsäga nederbörd och temperatur, det har visat en stark meritlista av skickliga prognoser.

    Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu .




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com