Вот почему прогнозировать погоду до сих пор так сложно
Трехдневный прогноз погоды сегодня так же хорош, как и однодневный прогноз 10 лет назад. АНЖЕЛА ВЕЙСС / AFP / Getty Images
Оказалось, что снежный шторм на северо-востоке сегодня пришел на несколько часов позже, чем мы предупреждали.
Технология прогнозирования погоды прошла долгий путь. Трехдневный прогноз сегодня так же хорош, как однодневный прогноз 10 лет назад, благодаря огромной вычислительной мощности суперкомпьютеров, которые могут объединить триллионы точек данных об атмосферных условиях в простые модели.
И все же. , определить, где и когда случится снежная буря, по-прежнему является чрезвычайно сложной задачей.
Одна из очевидных причин - это просто количество действующих факторов.
«Одна из самых сложных задач для прогнозирования сегодняшнего дня. шторм на северо-востоке - это тип осадков - будет ли это дождь или снег, или то и другое вместе? Эти мелкомасштабные детали очень сложно отследить от часа к часу, потому что существует очень много переменных, которые могут на них повлиять », - сказал Грег Карбин, руководитель отдела прогнозирования Национальной службы погоды, федерального агентства, которое предоставляет прогнозы погоды. к основным телеканалам и другим средствам массовой информации, откуда мы получаем информацию о погоде.
Расстояние между мелкой моросью и метелью может достигать 30 миль, что означает, что на Стейт-Айленде может быть ливень и почти не бывает дождя. в Бронксе в то же время.
Более техническая причина, как указано в статье Economist 2016 года, заключается в том, что противоречивые модели прогнозирования могут давать совершенно разные результаты.
Например, раньше Ураган «Сэнди» обрушился на Восточное побережье в 2012 году, большинство американских моделей погоды предсказывали, что шторм обойдет материк и направится к Атлантическому океану, в то время как европейские модели правильно определили траекторию шторма.
Прогноз погоды начинается с необработанных данных, описывающих атмосферные условия собираются множеством источников, от спутников до наземных метеостанций. Эта информация в форме триллионов точек данных затем обрабатывается с помощью моделей, которые генерируют наиболее вероятные симуляции погоды в будущем.
Как правило, чем больше данных могут обрабатывать компьютеры ( и чем быстрее они смогут это сделать), тем точнее будут результаты прогноза.
«Хороший прогноз погоды требует двух частей: точного начального состояния атмосферы и хорошей модели с достаточным разрешением. Но на самом деле точное трехмерное начальное состояние атмосферы является исключительно сложной задачей. Это создает неопределенности, которые усиливаются по мере того, как атмосферное моделирование развивается во времени », - сказал Observer Си Чен, исследователь в области атмосферных и океанических наук из Принстонского университета.
Лаборатория Чена разработала модель под названием FV3, в которой можно использовать десятки тысяч процессоров для одновременной работы над атмосферным моделированием. Модель была принята Национальной метеорологической службой в 2016 году в рамках модернизации после ошибочного прогноза урагана «Сэнди». Новая модель в настоящее время находится в стадии реализации.
Существующая модель Национальной метеорологической службы делит Землю на сетку блоков размером 13 км на 13 км для наблюдения и прогнозирования.
«Однако многие важные погодные явления, такие как осадки, в значительной степени определяются облачными процессами, которые могут иметь гораздо меньшие масштабы», - сказал Чен. «Поэтому ученые полагаются на метод, называемый« физической параметризацией », для оценки таких процессов, что неизбежно вносит неопределенности. Наша работа состоит в том, чтобы свести к минимуму неопределенности с помощью улучшенных теорий и, надеюсь, более доступных вычислительных ресурсов ».
« Повышение точности прогнозов было довольно значительным в последние десятилетия. Глобальные модели довольно хорошо показали потенциальную значительную погоду через пять-семь дней. Например, снежная буря, с которой мы имеем дело сегодня, была предсказана неделю назад, хотя детали еще предстоит проработать », - сказал Карбин Observer.
« В конце концов, это говорит о будущем », - сказал Чен. добавлено
комментариев