Tvärs över sydöstra USA, atmosfären bestämde sig för att skicka en tidig förhandstitt på vad den faktiskt kan tillaga när det gäller sommarvärme, som rekordstora temperaturer skjutit i höjden till tresiffriga över delar av Florida, Georgien, och South Carolina. Rekordvärmen var knuten till ett vågigt mönster av jetströmmen då onormalt högtryck satt över sydost och onormalt lågtryck låg över sydväst vilket orsakade svalare temperaturer än genomsnittet. Mellan, Stora slätterna såg dag efter dag av svåra stormar och tornados när tryckmönstret knappt förändrades under flera dagar. Kredit:NOAA
Forskare som arbetar på nästa gräns för väderprognoser hoppas att väderförhållandena 3 till 4 veckor ute snart kommer att vara lika lättillgängliga som sjudagarsprognoser. Att ha den här typen av väderinformation – kallade undersäsongsprognoser – i händerna på allmänheten och räddningschefer kan ge den kritiska ledtid som krävs för att förbereda sig för naturliga risker som värmeböljor eller nästa polära virvel.
Forskare som University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science Professor Ben Kirtman och assisterande professor Kathleen Pegion vid George Mason University leder vägen för att täppa till denna kritiska lucka i väderprognossystemet genom SubX-projektet. SubX – förkortning för The Subseasonal Experiment – är ett forsknings-till-drift-projekt för att ge bättre undersäsongsprognoser till National Weather Service.
"Undersäsongsförutsägelser är den svåraste tidsramen att förutse, sa Kirtman, en professor i atmosfäriska vetenskaper och chef för NOAA Cooperative Institute for Marine and Atmospheric Studies (CIMAS). "Det svåraste är att ta alla observationer och lägga in dem i modellen."
SubX fyller gapet mellan förutsägelse av väder och förutsägelse av årstidsförhållanden, som styrs av långsamt utvecklande havsförhållanden som havsyttemperaturer och markfuktighet och variabilitet i klimatsystemet som fungerar på tidsskalor av veckor. För att komma till undersäsongsskalan, forskare behöver information om förhållanden som påverkar det globala vädret, såsom storskaliga konvektiva anomalier som Madden-Julian-oscillationen i den tropiska Indiska oceanen i sina datormodeller.
Från och med den fjärde juli och varar i flera dagar, temperaturer över Alaska var 20 till 30 grader över genomsnittet på vissa platser. I Anchorage, topparna nådde 80°F för rekord sex dagar i rad, fördubbling av det tidigare rekordet. Och tre av dessa dagar slog eller jämnade det tidigare rekordet genom tiderna. Den genomsnittliga höga temperaturen från 27 juni till 8 juli var nästan 81°F, 5,5°F högre än det tidigare 12-dagarsrekordet. Kredit:NOAA
"SubX offentliga databas gör 3-4 veckors prognoser tillgängliga just nu och ger forskare datainfrastrukturen för att undersöka hur man kan göra dem ännu bättre i framtiden, sa Pegion.
SubX har redan visat mycket lovande väderprognoser. Den förutspådde exakt mängden nederbörd från orkanen Michael - ungefär 50 mm, värmeböljan den 4 juli i Alaska där temperaturen nådde över 90 grader Fahrenheit – 20 till 30 grader över genomsnittet på vissa platser – och den polära virveln som träffade mellanvästern i USA och östra Kanada i slutet av januari och dödade 22 människor.
För Kirtman och hans team, kraften att göra dessa förutsägelser kräver kapacitet att beräkna och lagra en stor mängd data. Detta innebär att de är starkt beroende av UM Center for Computational Sciences (CCS) datorkapacitet för att hantera den komplexa beräkning som behövs för deras modeller. CCS-resurser är avgörande för att Kirtman och Pegion ska klara av i tid, i realtid, deadlines som krävs för att SubX ska lyckas.
SubX:s allmänt tillgängliga databas innehåller 17 års historiska omprognoser (1999-2015) och mer än 18 månaders realtidsprognoser för användning av forskarvärlden och National Weather Service.
Som Kirtman och hans forskargrupp påpekade i en artikel i oktober 2019 i American Meteorological Societys tidskrift BAMS , "tidig varning för värmeböljor, extremt kallt, översvämningsregn, snabb torka, eller andra väderrisker så långt som fyra veckor in i framtiden skulle kunna möjliggöra riskminskning och katastrofberedskap, potentiellt bevara liv och resurser. Mindre extrema, men inte mindre viktigt, tillförlitliga probabilistiska prognoser om potentialen för varmare, kallare, blötare, eller torrare förhållanden efter några veckors bly är värdefulla för rutinplanering och resurshantering."
