Covid-19-pandemin har stört flera sektorer och meteorologi är inget undantag. Kvaliteten och kvantiteten på observationsdata som matas in i väderprognosmodeller kan mycket väl påverkas av pandemin, enligt Världsmeteorologiska organisationen (WMO).

Att känna till tillståndet i atmosfären är avgörande för bra väderprognoser. Förutom att meddela regn eller solsken, väderprognoser tillåter oss att bättre förbereda oss för risker och andra väderrisker som våröversvämningar och orkaner.

Pandemin har begränsat ett antal av dessa observationer på en mängd olika sätt. Men forskare runt om i världen hittar sätt att fylla några av dessa luckor.

Internationellt samarbete

WMO Global Observing System tillhandahåller observationer av atmosfären, som vindhastighet, och havsytan, nämligen havsytans temperatur. Systemet kommer från det nära samarbetet mellan nationella och internationella organ som tillhandahåller mätningar från olika observationsinstrument.

WMO Global Observing System förlitar sig på observationer gjorda på land, i luften, på havet och från rymden. Mer än 10, 000 ytbaserade stationer, 1, 000 väderballongstationer, 3, 000 kommersiella flygplan, 7, 000 fartyg, 100 förtöjda bojar, 1, 000 drivande bojar, 30 meteorologiska satelliter och 200 forskningssatelliter samlar information om jorden.

Frekvensen och den rumsliga fördelningen av dessa mätningar varierar enormt beroende på typen av observation. Till exempel, en ytväderstation kan samla in nederbördsmätningar var femte minut, medan CloudSat-satelliten, tillägnad global molnobservation, gör mätningar som täcker samma geografiska område var 16:e dag.

Hur prognoser görs

Atmosfäriska modeller är en uppsättning ekvationer som beskriver atmosfärens föränderliga tillstånd. De kräver information om atmosfärens initiala tillstånd och jordens yta (land och hav) för att kunna ge väderprognoser.

Tyvärr, Enbart observationsdata räcker inte för att ge en fullständig bild av atmosfärens tillstånd eftersom de är oregelbundet fördelade över rum och tid, och ibland innehåller fel.

Det är här en teknik som kallas "dataassimilering" kommer in i bilden. Det handlar om att kombinera observationsdata med data som erhållits från en atmosfärisk modell för att få bästa uppskattning av atmosfärens tillstånd. Med andra ord, man utgår från en väderprognos gjord med modellen och korrigerar den med observationsdata.

Resultatet av dataassimileringen är en sammanhängande komplett bild av atmosfären och jordens yta vid en given tidpunkt. När det initiala tillståndet för atmosfären och jordens yta är känt, en atmosfärisk modell kan användas för att förutsäga dess utveckling.

Pandemins inverkan

Covid-19-pandemin har orsakat en minskning av observationer gjorda av kommersiella flygplan, på grund av den minskade flygtrafiken. I Europa, till exempel, det har skett en minskning med 90 procent av det dagliga antalet flygningar.

Det har också skett en minskning av manuella observationer vid ytväderstationer i flera utvecklingsländer, som inte har gått över till helautomatiska mätningar. I längden, andra komponenter i observationssystemet kan påverkas negativt om underhåll, reparations- och påfyllningsarbeten kan inte utföras.

Varje typ av observation har olika inverkan på kvaliteten på prognoserna. Studier utförda av European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) har visat att i avsaknad av flygplansmeteorologiska data, kvaliteten på kortsiktiga vind- och temperaturprognoser på marschhöjd minskar med 15 procent, som kan påverka förutsägelsen av jetströmmen och, följaktligen, prognoser för vinterstormar och värmeböljor. Kvaliteten på prognoser nära ytan minskar också, men inte lika mycket.

Ironiskt, vikten av flygobservationsdata framhölls i mitten av februari 2020 vid en ECMWF-workshop om tillståndet för flygplansobservationer. Lyckligtvis, inverkan av satellitobservationer på prognoskvaliteten är större än flygplanets meteorologiska data.

Mobilisera forskare

Det vetenskapliga samfundet försöker lindra effekterna av minskningen av observationsdata som samlas in av flygplan. Som ett resultat, Europeiska nationella meteorologiska tjänster skjuter upp fler väderballonger.

Observationer från nyligen uppskjutna satelliter kan också bidra till att fylla luckan efter sjunkande observationer. Detta är fallet med Europeiska rymdorganisationens Aeolus-satellit, som ger vinddata på olika höjder.

Den sjunkande kvaliteten på väderprognoserna bidrar till de många utmaningar som pandemin medför. Med den atlantiska orkansäsongen förväntas bli mer aktiv än vanligt, det är ännu viktigare att korrekt förutse orkanernas bana och intensitet. Verkligen, för karibiska länder, där toppen av covid-19-fallen väntas strax före början av orkansäsongen, pandemin är ett stort hinder för att förbereda sig för denna meteorologiska fara.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.