در اینجا دلیل پیش بینی وضعیت هوا هنوز هم بسیار دشوار است

معلوم شد که طوفان برفی شمال شرقی امروز چند ساعت دیرتر از هشدار داده شده به ما رسیده است.

فناوری پیش بینی آب و هوا مسیری طولانی را طی کرده است. پیش بینی سه روزه امروز به لطف پیش بینی یک روزه 10 سال پیش ، به لطف قدرت محاسباتی عظیم ابر رایانه ها که می تواند تریلیون ها از داده های مربوط به شرایط جوی را در شبیه سازی های ساده تلفیق کند ، خوب است.

و با این حال ، تعیین دقیق مکان و زمان وقوع طوفان برفی هنوز هم بسیار چالش برانگیز است.

یک دلیل ساده ، صرفاً تعداد عوامل بازیگر است.

یکی از چالش های بزرگ برای پیش بینی طوفان امروز در شمال شرقی ، نوع بارش است - آیا باران خواهد بود یا برف یا کمی از هر دو؟ Greg Carbin ، رئیس پیش بینی خدمات ملی آب و هوا ، آژانس فدرال پیش بینی وضعیت آب و هوا ، گفت: ردیابی این جزئیات در مقیاس خوب از یک ساعت به ساعت دیگر بسیار دشوار است. شبکه های اصلی تلویزیونی و سایر رسانه ها که از آنها اطلاعات آب و هوا می گیریم.

فاصله یک باران خفیف و یک کولاک می تواند تا 30 مایل نزدیک باشد ، به این معنی که در ایالت آیلند می توان دوش گرفت و به طور هم زمان در برانکس به سختی باران می بارد.

بیشترفنیدلیل ، به عنوان یک 2016 اقتصاددان مقاله اشاره کرد ، این است که مدل های پیش بینی متناقض می تواند نتایج بسیار متنوعی ایجاد کند.

به عنوان مثال ، قبل از رسیدن طوفان سندی به ساحل شرقی در سال 2012 ، بیشتر مدل های هواشناسی آمریکا پیش بینی می کردند طوفان از سرزمین اصلی عبور کرده و به سمت اقیانوس اطلس پیش می رود ، در حالی که مدل های اروپایی مسیر طوفان را به درستی شناسایی می کنند.

پیش بینی آب و هوا با داده های خام توصیف شرایط جوی جمع آوری شده توسط تعدادی از منابع ، از ماهواره ها گرفته تا ایستگاه های هواشناسی روی زمین ، شروع می شود. سپس این اطلاعات ، به صورت تریلیون نقطه داده ، از طریق مدل هایی پردازش می شوند که محتمل ترین شبیه سازی های آب و هوا را در آینده ایجاد می کنند.

به عنوان یک قانون کلی، هرچه کامپیوترهای داده بتوانند بیشتر خرد شوند (و هرچه سریعتر بتوانند این کار را انجام دهند) ، نتایج پیش بینی دقیق تر خواهند بود.

یک پیش بینی خوب هوا به دو قسمت احتیاج دارد: یک حالت اولیه دقیق از جو و یک مدل خوب با وضوح کافی. اما ، در واقعیت ، یک حالت اولیه سه بعدی دقیق از جو فوق العاده چالش برانگیز است. شی چن ، محقق علوم جوی و اقیانوسی در دانشگاه پرینستون ، به Braganca گفت ، این عدم قطعیت هایی را ایجاد می کند که همزمان با شبیه سازی اتمسفر به زمان افزایش می یابد.

آزمایشگاه Chen مدلی به نام FV3 تولید کرد که می تواند از ده ها هزار پردازنده برای کار همزمان در شبیه سازی های جوی استفاده کند. این مدل در سال 2016 توسط سرویس ملی هواشناسی به عنوان بخشی از به روزرسانی به دنبال پیش بینی نادرست طوفان سندی پذیرفته شد. مدل جدید در حال اجرا است.

مدل موجود سرویس ملی هواشناسی ، زمین را به شبکه ای متشکل از 13 کیلومتر در 13 کیلومتر بلوک برای مشاهده و پیش بینی تقسیم می کند.

با این حال ، بسیاری از پدیده های مهم آب و هوایی ، مانند بارش ، عمدتا توسط فرآیندهای ابر تعیین می شود ، که می تواند مقیاس بسیار کوچکتری داشته باشد. بنابراین ، دانشمندان برای تخمین چنین فرایندهایی به تکنیکی موسوم به 'پارامتر سازی فیزیکی' اعتماد می کنند ، که ناگزیر عدم قطعیت را ایجاد می کند. وظیفه ما به حداقل رساندن عدم قطعیت ها توسط هر دو نظریه بهبود یافته و امیدوارم منابع محاسباتی در دسترس بیشتر باشد.

پیشرفت در دقت پیش بینی در دهه های گذشته بسیار چشمگیر بوده است. مدل های جهانی در نشان دادن آب و هوای قابل توجه قابل توجه پنج تا هفت روز خارج بسیار خوب شده اند. کاربین به Braganca گفت ، به عنوان مثال ، طوفان برفی که امروز با آن روبرو هستیم یک هفته پیش پیش بینی شده بود ، حتی اگر هنوز جزئیات لازم برای کار وجود دارد.

چن اضافه کرد ، این آینده را می گوید.