Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Tropiska cykloner, även känd som tyfoner, orsaka förödelse i Asien och Stilla havet. Stormarna kan vara dödliga – 2013, Tyfon Haiyan, den starkaste som någonsin registrerats, ansvarade för 6, 340 dödsfall – och kostar miljarder i skadestånd. Aktuella prognosmodeller kan bara förutsäga dessa stormar 10 dagar i förväg, som mest, och de kan inte exakt förutsäga hur intensiva stormarna kommer att bli.
För att rätta till detta, ett internationellt team av forskare har utvecklat en modell som analyserar nästan en fjärdedel av jordens yta och atmosfär för att bättre förutsäga de förhållanden som föder tyfoner, samt de förhållanden som leder till svårare stormar. De publicerade sina resultat den 27 juli i Framsteg inom atmosfärsvetenskap .
"Målproblemet med den här studien är hur man kan förutsäga uppkomsten av tyfoner, " sa pappersförfattaren Mingkui Li, docent i Key Laboratory of Physical Oceanography vid Ocean University of China och Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (QNLM). "Vi tar specifikt upp tre aspekter:starttiden, centraltryck och maximal vindhastighet."
Med dessa tre variationer i åtanke, forskarna kopplade prediktionsmodeller av atmosfären och jordens yta som täcker Asien och Stilla havet. De undersökte tre kopplade modeller, var och en står för ett annat områdesdjup. Forskarna redogjorde också för inverkan av en variabel på en annan, såsom vindhastighet på havsytans temperatur, ett fenomen som kallas kopplad dataassimilering. Denna påverkan är välkänd och redovisas i klimatförutsägelser och i väderprognoser, men det har inte tillämpats fullt ut för att förstå hur långsiktigt klimat påverkar det dagliga vädret och vice versa, enligt Li.
De vitprickade kurvorna är tyfonspåren från 2018 samlade i nordvästra Stilla havet som bakgrund, som är det huvudsakliga målområdet för Asia-Pacific Regional Coupled Prediction System utvecklat av Modeling and Prediction Research Group vid Key Laboratory of Physical Oceanography MOE, Ocean University i Kina. Författarna analyserar konfigurationen av de oceaniska och atmosfäriska förhållandena vid början av Typhoon Yagi (2018), som förutspås 5 dagar i förväg av systemet. Det tredimensionella diagrammet av luft-sjöfogstrukturer består av lågtryckscentrum, hög havstemperatur vid tyfonplatsen, och vinden krullar runt tyfonens kärna. Kredit:Advances in Atmospheric Sciences
"En havs-atmosfär kopplad modell med fin upplösning som initieras av nedskalad kopplad dataassimilering är en nyckel för att förutsäga tyfonens uppkomst, " sa Shaoqing Zhang, pappersförfattare och professor i Key Laboratory of Physical Oceanography, QNLM och International Laboratory for High-Resolution Earth System Model and Prediction (iHESP). "Vi strävade efter att ge insikter om tidsskalan som kan användas för att förutse tyfoner i förväg, samt hur upplösningen av kopplade modeller kan påverka förutsägelsen av bildning, intensitet, och spåra."
Från deras studie, forskarna fastställde att en högupplöst kombinerad modell med förmågan att bättre förstå sambandet mellan varma havstemperaturer och svaga vindskärningar – förhållanden som gynnar tropisk cyklonbildning – skulle kunna förbättra tyfonens förutsägbarhet.
"Även om de helt tar itu med dessa problem, som är viktiga för att förstå frågor om regionalt klimat och prognoser för utökat räckvidd, kräver mycket vidare studier, vårt papper försöker öppna dörren för det, " sa Zhang, noterar att teamet ytterligare kommer att förbättra fysiken för de kopplade modellerna. "Vårt mål är att utveckla ett 10 till 30-dagars förutsägelsessystem för utökat räckvidd som i slutändan kommer att leda till sömlösa väder-klimatförutsägelser."
