Улучшение прогнозирования гроз за счет наблюдения вспышек молний из космоса
В исследовании, опубликованном в Advances in Atmospheric Sciences (AAS) 6 декабря, команда профессора Мин Сюэ из Университета Оклахомы представила работу по использованию наблюдений за вспышками молний с геостационарного спутника GOES-R для улучшения прогнозирования гроз с помощью моделей численного прогноза погоды.
Геостационарный спутник, находящийся неподвижно относительно Земли над экватором, обеспечивает обширный обзор примерно на 100 градусов долготы, покрывая большую площадь между 50 градусами северной и южной широты. Оснащенный картографом молний, способным обнаруживать и фиксировать вспышки каждые 20 секунд днем и ночью с высоким пространственным разрешением над сушей и океаном, этот спутник предоставляет бесценные данные для обнаружения быстро развивающихся гроз. Команда разработала оперативную систему ассимиляции данных GSI, способную напрямую использовать данные о плотности вспышек молний (FED) с картографа GLM спутника GOES-R.
В этой работе, развивая предыдущие исследования, команда разработала и протестировала возможности ассимиляции данных FED с использованием гибридного ансамблево-вариационного метода (EnVar), который сочетает преимущества методов ансамбля Калмана (EnKF) и вариационных методов. Результаты показали, что внедрение возможностей ассимиляции EnVar успешно и оказывает положительное влияние на прогноз суперъячейковой грозы. Прогностическая эффективность EnVar оказалась сопоставимой с методами EnKF и 3DVar.
«Учитывая обширное покрытие и высокое временное разрешение данных картографа молний с геостационарных спутников, прогнозирование гроз может быть значительно улучшено за счет использования таких данных в моделях численного прогноза погоды штормового масштаба, особенно в регионах, где отсутствуют оперативные данные метеорологических радиолокаторов, что до сих пор характерно для большинства стран», — говорит профессор Мин Сюэ. Данные также дают критически важную информацию о развитии штормов, помогая метеорологам отслеживать опасные явления и оперативно предупреждать о них.
Это исследование подчеркивает потенциал интеграции спутниковых данных и знаменует шаг вперед в прогнозировании сложных штормовых явлений. Профессор Пэн Чжан, заместитель директора Национального метеорологического спутникового центра Китая, отметил, что китайский метеорологический спутник «Фэнъюнь-4» уже оснащен аналогичным картографом молний.