Människor som bor i Kansas, Nebraska och andra stater på slätten är inga främlingar för tornado och hagel stormar - bland de mest kostsamma och farliga allvarliga väderhot i USA.

Meteorologer och datormodeller gör ett bra jobb med att förutsäga allvarlig åskväderaktivitet upp till en vecka i förväg. Forskare kan också läsa långsiktigt, säsongsbetonade signaler om hårda vädermånader i förväg. Men det finns en mellanväg - en förutsägbar ledtid på cirka 2 till 5 veckor - som i hög grad saknar nuvarande prognosförmåga.

I ett nytt papper i Journal of Geophysical Research:Atmospheres , Colorado State University atmosfäriska forskare visar förmågan att göra skickliga förutsägelser om hårt väder över slätterna och sydöstra USA, inklusive hagel och tornado, under den eftertraktade perioden 2 till 5 veckor i förväg. Att göra det, de använder ett pålitligt tropiskt vädermönster som kallas Madden-Julian Oscillation, som kan påverka vädret i avlägsna delar av jorden, inklusive USA, genom att skicka ut kraftfulla atmosfäriska vågor.

"När Madden-Julian Oscillation är aktiv, den kan skapa atmosfäriska mönster som är gynnsamma för hårt väder i USA under de närmaste veckorna, "förklarade Cory Baggett, forskare inom atmosfärisk vetenskap och tidningens huvudförfattare. "Vi har funnit att en aktiv Madden-Julian Oscillation, som regelbundet går runt ekvatorn på 30 till 60 dagar, är en riktigt bra källa till förutsägbarhet på dessa undersäsongsskalor. "Atmosfäriska forskare anser normalt att" undersäsong "betyder ungefär tre veckor till tre månader i förväg.

Väderprognoser veckor i förväg kan inte avgöra var enskilda tornados eller hagelstormar kommer att inträffa, Baggett förklarade, men forskarna har visat att de kan förutsäga förväntade miljöförhållanden som är gynnsamma för bildandet av kraftiga åskväder. Det inkluderar atmosfärisk instabilitet och roterande vertikal vindskjuvning.

Med hjälp av tillgängliga datamängder, forskare tittade på vad Madden-Julian Oscillation gjorde ungefär tre veckor före hårt väder på slätterna och sydöstra USA, under de typiska svåra vädermånaderna mars till juni. De använde 37 års data för att korsvalidera sina förutsägelser.

De hittade "möjlighetsprognoser" där de kunde göra skickliga förutsägelser om svår väderaktivitet cirka 60 procent till 70 procent av tiden. Meteorologer skulle anse att denna framgångsgrad är "stor, "enligt Sam Childs, en doktorsexamen student i atmosfärisk vetenskap som var medförfattare till verket.

"Vi bedömer oss själva mot klimatologi, "Childs sa." Om vi ​​förutspådde normal åskväderaktivitet, vi skulle ha rätt ungefär 50 procent av tiden. Tre veckor ute, vi får rätt ungefär 2-1. "De fann också en genomgående starkare förmåga att förutsäga hagel och tornadoaktivitet under vissa faser av Madden-Julian Oscillation.

För att förstå om denna nya metod för att förutsäga hårt väder skulle vara användbar för prognosmakare, forskarna hoppas att de kan överföra arbetet till operativa experter som kan testa det. "I huvudsak, dessa möjlighetsprognoser skulle göra det möjligt för en prognosmakare att bättre uppmärksamma allmänheten på en period där det kan vara troligare att det är svårt väder några veckor i förväg, "Sa Childs.

"Jag tror att vi alla blev förvånade över hur bra några av våra prognoser var, "tillade han." Det är tillräckligt med motivation för att fortsätta, så att vi kanske kan ha mer användbara prognosprodukter under den eftertraktade 2 till 5-veckors ledtiden. "