Warum Wetterforscher immer noch kämpfen, um die großen Stürme richtig zu bekommen

Warum Wetterforscher immer noch kämpfen, um die großen Stürme richtig zu bekommen
Schnee auf dem Boden nach einem Wintersturm.
NASA Goddard MODIS schnelle Antwort

Es war März 2017, und ein Wintersturm namens Stella versprach, bis zu eineinhalb Fuß Schnee nach New York City und Teile von New Jersey zu liefern. Beamte warfen Schneesturmwarnungen aus und deuteten darauf hin, dass die Stadt unter einer drohenden Schneebelagerung stand.

Aber nur 7 Zoll fielen. Dann-Gov. Chris Christie hat Meteorologen verprügelt. "Ich weiß nicht, wie viel wir diesen Wetterleuten zahlen sollten", sagte er. "Ich bin nach siebeneinhalb Jahren vom Nationalen Wetterdienst erfüllt worden."

Für jeden, der dem Wetter folgt, sind die Vorhersagen für große Stürme manchmal immer noch Achterbahnfahrten - mit plötzlichen Verschiebungen in der Strecke oder Intensität. Als Meteorologe, der für einen großen städtischen Markt prognostiziert, kann ich die Frustration bestätigen. Warum können wir es angesichts dieser Ära von 24 / 7-Wetterdaten, Dutzenden von Satelliten- und hochentwickelten Computermodellen nicht jedes Mal richtig machen? Die Antwort liegt in den Marotten zwischen den beliebtesten Prognosemodellen.

Kampf der Modelle

Computervorhersagemodelle haben sich in Nordamerika und vielen anderen Teilen der Welt zur tragenden Säule der Wettervorhersage entwickelt. Diese hoch entwickelten mathematischen Modelle der Atmosphäre, die auf schnellen Supercomputern laufen, sind in den letzten paar Jahrzehnten besser geworden.

Die menschliche Vorhersagefähigkeit hat sich verbessert um etwa einen Tag pro Jahrzehnt. Mit anderen Worten, die heutige viertägige Prognose ist so genau wie eine dreitägige Prognose vor einem Jahrzehnt.

Prognostiker in den USA untersuchen routinemäßig mehrere Modelle, aber die beiden am meisten diskutierten sind die Amerikaner und die Europäer. Wenn die Modelle auf der Spur eines großen Sturms nicht übereinstimmen, müssen die Prognostiker oft wählen, was sie für richtig halten. Diese Entscheidung kann eine kritische Prognose treffen oder brechen.

Die meisten Meteorologen sind sich einig, dass das europäische Modell am geschicktesten ist. Dies wurde im März 1993 zementiert, als es die Spur und Intensität eines historischen Nor'easter korrekt vorhersagte. Genannt die "Sturm des Jahrhunderts" Der Sturm ließ eine dicke Schneeschicht von der Golfküste bis zur Nordspitze von Maine fallen.

Der Sturm war ein Meilenstein für das, was als mittelfristige Prognosen bezeichnet wird, oder Vorhersagen, die drei bis sieben Tage dauern. Das europäische Modell hat die Vorhersage genagelt fünf Tage im Voraus. Das bedeutete, dass Beamte den Ausnahmezustand erklären konnten, bevor die ersten Flocken überhaupt flogen.

Schneller Vorlauf zu 2012, und der Euro machte immer noch richtige Rufe nach großen, dramatischen Stürmen. Aber dieses Mal dauerte die Vorbereitungszeit mehr als acht Tage. Der Sturm war Hurrikan Sandy, ein massiver atlantischer Sturm. Mehr als eine Woche im Voraus, das europäische Modell vorhergesagt ein komischer Westwind joggte in Sandys Spur, während das amerikanische Modell es ostwärts und harmlos von der Ostküste wegwarf. Score: Ein weiterer großer Sieg für die Europäer.

Vorhersagen vor Hurrikan Sandy widersprachen auf der Spur des Sturms.
Vorhersagen vor Hurrikan Sandy widersprachen auf der Spur des Sturms.
National Hurricane Center

Europäisch gegen amerikanisch

Warum macht der Europäer im Vergleich zu seinem amerikanischen Pendant so gut?

Zum einen läuft es auf einem leistungsfähigeren Supercomputer. Zwei, hat es ein komplizierteres mathematisches System um die "Anfangsbedingungen" der Atmosphäre zu bewältigen. Und drittens wurde es an einem Institut entwickelt und verfeinert, dessen einziger Schwerpunkt auf der Wettervorhersage für mittlere Entfernungen liegt.

In den USA ist das amerikanische Mittelstreckenmodell Teil einer Reihe von Modellen, einschließlich mehrerer Vorhersagesysteme mit kurzer Reichweite, die so oft wie jede Stunde laufen. Die Zeit, der intellektuelle Fokus und die Kosten werden auf bis zu vier oder fünf verschiedene Arten von Modellen aufgeteilt.

Die Öffentlichkeit hat von den Siegen des europäischen Modells gehört. Aber die Meteorologen wissen auch, dass das amerikanische Modell ziemlich geschickt ist; Es hatte seinen Anteil an Gewinnen, wenn auch weniger bekannt. Einer davon war der Wintersturm Juno, ein 2015 Nor'easter, der die Küste von New England stark beeinträchtigte. Die Forecasters warnten in 24 bis 36 in ganz New York. In einem beispiellosen Umzug schloss Bürgermeister Andrew Cuomo im Voraus das U-Bahnsystem, eine Bewegung, die nie für einen bevorstehenden Schneesturm getan wurde.

Diese Weltuntergangsprognose basierte auf dem europäischen Modell. Das amerikanische Modell prophezeite, dass der Sturm um 50 Meilen weiter östlich verschoben werden würde - was den großen Schneegestöber von der eigentlichen Stadt wegschieben würde. In Wirklichkeit nahm Juno diese östliche Spur und Central Park endete mit "nur" 10 Zoll - eine erhebliche Menge, wenn Schnee, aber nicht eine lähmende 2 zu 3 Füße. Die unnötigen wirtschaftlichen Verluste durch die Schließung der Stadt waren enorm, Meteorologen in die Defensive bringen.

Im Falle des Wintersturms Stella überschätzte das amerikanische Modell massiv Schneefall. Aber ein Modell mit kurzer Reichweite nannte das nordamerikanische Modell eine Sturmspur richtig vorhergesagt 50 zu 100 Meilen weiter östlich.

Vorhersagen des Wetters

Es kommt darauf an: Wettervorhersager haben viele Möglichkeiten für Vorhersagemodelle. Die Kunst des Vorhersagens basiert auf jahrelanger Erfahrung, die mit jedem Modell verbracht wurde, und lernt die einzigartigen Vorurteile und Stärken jedes Modells kennen. Der Nationale Wetterdienst und andere Prognoseinstrumente haben angesichts der inhärenten Verbreitung in den Modellen Fortschritte bei der besseren Prognoseunsicherheit gemacht. Aber es kommt immer noch oft auf dieses Bauchgefühl an: europäisch oder amerikanisch?

Die Forscher unternehmen Schritte, um die Vorhersagen für die Wettervorhersage in den USA zu verbessern, indem sie die Computergeschwindigkeit verdoppeln und die Art und Weise optimieren, wie das Modell Daten aufnimmt. Unternehmen wie Panasonic und IBM haben die Arena mit ihren eigenen neuartigen Wettervorhersagemodellen betreten.

Das GesprächIn der Zwischenzeit, während wir darauf warten, dass das amerikanische Modell die Fähigkeiten der Europäer "aufholt", gibt es ein paar Möglichkeiten, wie Menschen lernen können, die Vorhersage zu entziffern. Einzelne Modellläufe sind weniger als fünf Tage lang weniger geschickt; Was Sie suchen, ist Run-to-Run-Konsistenz. Suchen Sie auch nach Prognosen, die die Vorhersageunsicherheit einrahmen. Zum Beispiel könnte eine Prognose alternative Szenarien für einen bevorstehenden Schneesturm vorschlagen: eine 20-Wahrscheinlichkeit von bis zu 15 Zoll oder eine 20-Wahrscheinlichkeit von nur 4 bis 6.

Über den Autor

Jeffrey B. Halverson, Professor für Geographie und Umweltsysteme, stellvertretender Dekan der Graduiertenschule, Universität von Maryland, Baltimore Grafschaft

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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