Väderprognoserna har blivit mindre exakta under covid-19-pandemin på grund av minskningen av kommersiella flygningar, enligt ny forskning.

En ny studie i AGU:s journal Geofysiska forskningsbrev finner att världen förlorade 50-75 % av sina flygplans väderobservationer mellan mars och maj i år, när många flyg låg på grund av pandemin.

Flygplan informerar vanligtvis väderprognoser genom att registrera information om lufttemperatur, relativ luftfuktighet, lufttryck och vind längs deras flygbana. Med betydligt färre plan på himlen i vår, prognoser för dessa meteorologiska förhållanden har blivit mindre exakta och påverkan är mer uttalad när prognoserna sträcker sig längre ut i tiden, enligt studien, som är en del av en pågående specialsamling av forskning i AGU-tidskrifter relaterad till den aktuella pandemin.

Väderprognoser är en viktig del av det dagliga livet, men felaktiga prognoser kan också påverka ekonomin, enligt Ying Chen, en senior forskarassistent vid Lancaster Environment Center i Lancaster, Storbritannien och huvudförfattare till den nya studien. Noggrannheten i väderprognoserna kan påverka såväl jordbruket som energisektorn och stabiliteten i elnätet. Vindkraftverk förlitar sig på exakta prognoser för vindhastighet och energiföretag är beroende av temperaturprognoser för att förutsäga vad energibelastningen kommer att bli varje dag när människor höjer sin luftkonditionering.

"Om denna osäkerhet går över en tröskel, det kommer att införa instabil spänning för elnätet, " sa Chen. "Det kan leda till ett blackout, och jag tror att det här är det sista vi vill se i den här pandemin."

De regioner som påverkats mest av minskningen av väderprognoserna har varit de med normalt tung flygtrafik, som USA, sydöstra Kina och Australien, såväl som isolerade regioner som Saharaöknen, Grönland och Antarktis. Västeuropa är ett anmärkningsvärt undantag:dess väderprognoser har varit relativt opåverkade trots att antalet flygplan över regionen minskat med 80-90 %.

Detta var förvånande, sa Chen. Chen misstänker att regionen har kunnat undvika felaktigheter eftersom den har ett tätt packat nätverk av markbaserade väderstationer och ballongmätningar för att kompensera för bristen på flygplan.

"Det är en bra läxa som säger att vi borde införa fler observationsplatser, särskilt i regioner med glesa dataobservationer, ", sade Chen. "Detta kommer att hjälpa oss att buffra effekterna av denna typ av global nödsituation i framtiden."

Chen fann också att nederbördsprognoser runt om i världen inte har påverkats nämnvärt, eftersom nederbördsprognoser har kunnat förlita sig på satellitobservationer. Men mars, April och maj har varit relativt torra i år i större delen av världen, så Chen varnar för att nederbördsprognoser potentiellt kan bli lidande när orkan- och monsunsäsongerna anländer.

Jämför prognoser

Prognosmodeller är mer exakta när ett större antal meteorologiska observationer beaktas, och antalet observationer minskar avsevärt när färre plan är i luften, som var fallet i mars-maj i år. Aircraft Meteorological Data Relay-programmet består av över 3, 500 flygplan och 40 kommersiella flygbolag, som vanligtvis ger över 700, 000 meteorologiska rapporter om dagen.

När Chen jämförde noggrannheten i väderprognoserna från mars-maj 2020 med samma perioder 2017, 2018 och 2019, han fann att 2020-prognoserna var mindre exakta för temperatur, relativ luftfuktighet, vindhastighet och lufttryck. Detta trots att i februari, innan flygen påverkades avsevärt, väderprognoserna var mer exakta än tidigare år.

Han fann att yttryck och vindhastighetsprognoser var opåverkade på kort sikt (1-3 dagar) men var mindre exakta för de långsiktiga (4-8 dagar) prognoser som ingick i studien. I februari, innan antalet flyg sjönk, Prognosnoggrannheten i flera regioner som är beroende av flygplansobservationer hade faktiskt förbättrats med upp till 1,5 grader Celsius (35 grader Fahrenheit) jämfört med tidigare år. Men i mars-maj 2020, när flygen minskade med 50-75 % jämfört med februari, att förbättringen i noggrannhet försvann.

Chen fann att Västeuropa var den enda regionen med normalt hög flygtrafik som inte drabbades av anmärkningsvärt minskad noggrannhet i temperaturprognoser. Han tillskrev detta till över 1, 500 meteorologiska stationer som bildar ett tätt datainsamlingsnät i området.

Dock, Det europeiska vädret var särskilt oföränderligt under perioden mars-maj 2020, gör det lättare att prognostisera med mindre data, enligt Jim Haywood, en professor i atmosfärsvetenskap vid University of Exeter, Storbritannien, som inte var involverad i den nya studien. Haywood misstänker att detta spelade en roll i den ihållande noggrannheten av västeuropeiska prognoser utöver nätverket av markobservationspunkter.

Ju längre prognosmakare saknar flygplansdata, ju mer väderprognoser kommer att påverkas, enligt studien. Även om nederbördsprognoserna hittills har varit opåverkade, forskarnas förmåga att fånga tidiga varningstecken på extrema väderhändelser i sommar kan bli lidande. I längden, studieresultaten tyder på att källor till väderdata bör diversifieras, särskilt i glesa observationsområden och områden som är starkt beroende av kommersiella flygningar, enligt Chen.