Прогнозирование муссонных осадков за несколько месяцев с помощью спутников и моделирования

Исследователи из Техасского университета в Остине разработали стратегию, которая точнее предсказывает сезонные осадки в азиатском муссонном регионе и может привести к ощутимому улучшению управления водными ресурсами на Индийском субконтиненте, затрагивая более пятой части населения мира.

Используя спутниковые данные о площади и толщине снежного покрова на Тибетском плато и в Сибири, команда создала улучшенные климатические модели, которые предсказывают вариативность муссонных осадков в последующий сезон. Новое исследование было опубликовано в журнале Environmental Research Letters.

«Мы фокусируемся на временном масштабе, выходящем за пределы 14 дней прогноза погоды, на более отдаленный, сезонный прогноз», — сказал Пэйронг Лин, ныне постдок в Принстонском университете, который помогал руководить этим проектом, будучи аспирантом Школы геонаук Джексона. «Это очень важный временной масштаб, потому что управляющим водными ресурсами необходимо знать прогноз за несколько месяцев до начала муссона для принятия решений о ресурсах и сельском хозяйстве».

Новая модель использует дополнительные спутниковые данные для улучшения прогнозов, переосмысливая исторически признанную связь между характеристиками снежного покрова и силой муссона в азиатском регионе, особенно на Индийском субконтиненте. «Для индийских муссонов эмпирически было известно почти 140 лет назад, что летние осадки связаны со снежным покровом в Гималаях», — сказал профессор Цзун-Лян Ян. «Но с нашей новой моделью мы теперь лучше понимаем взаимосвязанные процессы и можем количественно оценить эту связь, предсказывающую силу муссонного сезона по снежному покрову».

Информация для новой модели поступает со двух спутников: MODIS, предоставляющего данные о площади снега, и GRACE, с гравитационной информацией, определяющей его толщину. В совокупности наблюдения делают смоделированные снежные условия более реалистичными и показывают, что мощный снежный покров — с более медленным прогревом суши по сравнению с океаном — приводит к более слабым муссонам. И наоборот, менее снежные зимы ведут к более сильным муссонам.

Исследование также выявило, что снег в Тибете и Сибири играет разную роль в регулировании муссонных осадков. Снег на Тибетском плато относительно тонкий. Его влияние улучшает прогноз на несколько недель. Именно сибирский снег, тающий позже летом и оказывающий более длительное воздействие на климатическую систему, влияет на прогнозы с большим заблаговременным сроком и дальше в пик муссонного сезона.

Существуют оговорки: симуляции команды показали наиболее выраженные улучшения прогноза только для Индийского субконтинента, но не для Восточной Азии. «Прогноз в основном улучшается над Индийским субконтинентом, вероятно, потому что индийский муссон более чувствителен к изменениям снега на суше», — пояснил Лин.

Тем не менее, команда надеется, что новая стратегия будет использована для улучшения сезонных прогнозов и за пределами Индии. «Наша цель — сократить разрыв между исследованиями и оперативной работой и найти способы использовать многие недостаточно задействованные спутники для информирования долгосрочного прогноза погоды», — заключил Ян.