Ученые совершенствуют долгосрочный прогноз торнадо и града в США
Ученые из Университета Северного Иллинойса продолжают совершенствовать расширенный прогноз погоды, выявляя закономерности в другой части земного шара, которые за несколько недель повышают вероятность возникновения штормов, порождающих град и торнадо, в Соединенных Штатах.
Новое исследование выявило три конкретных типа поведения атмосферных явлений вблизи экватора над Малайским архипелагом, которые увеличивают вероятность экстремальных погодных явлений в США через три-четыре недели. Использование такой информации для создания расширенных прогнозов дало бы больше времени для повышения осведомленности о суровой погоде и потенциально спасло бы жизни и имущество.
Проанализировав данные за 1979–2019 годы, ученые обнаружили 100 случаев значительных колебаний в колебании Маддена–Джулиана (MJO) — крупном восточном возмущении ветров, осадков и давления — и искали корреляции с экстремальной погодой в США спустя недели.
По мере движения MJO на восток вдоль экватора, оно может ослабевать или усиливаться, пересекая острова Малайского архипелага, включая Индонезию и Филиппины. Из 100 выявленных колебаний MJO, 53 этих кластера штормов усиливались при пересечении Малайского архипелага и выходе в Тихий океан, вызывая волны в атмосфере и в конечном итоге изменяя циркуляционные паттерны над Северной Америкой.
«Эти 53 события продемонстрировали наибольшую вероятность увеличения активности торнадо и града в США в последующие три-четыре недели», — сказал ведущий автор исследования, постдокторант NIU Дуглас Э. Миллер. «Разные характеристики MJO приводили к разному времени и изменениям в активности экстремальных погодных явлений».
Исследователи использовали машинное обучение, чтобы разделить характеристики 53 штормовых кластеров по местоположению, силе и скорости распространения. Затем усредненные кластеры были классифицированы как один из трех «типов» — слабый, медленный или быстрый.
Все три типа повышали вероятность увеличения числа торнадо и градовых событий в США, но разные типы следовали разным путям, сказал Миллер, причем медленно распространяющиеся кластеры MJO давали наилучший «прогноз возможностей» для сильных конвективных штормов в США.
«Наша работа указывает пути для лучшего прогнозирования и понимания того, как кластеры колебания Маддена–Джулиана влияют на частоту торнадо и града в США», — сказал Миллер.
Профессор метеорологии NIU Виктор Генсини, пионер в области расширенного прогнозирования, ранее идентифицировал возмущения MJO как фактор, влияющий на суровую погоду в США. В 2019 году он возглавил группу ученых, которые сообщили, что точно предсказали обширную вспышку торнадо в стране в мае того же года — почти за четыре недели до ее начала.
Генсини отметил, что повторяющиеся режимы MJO, подобные выявленным в новом исследовании, представляют собой «прогнозы возможностей», обеспечивая повышенную предсказуемость потенциала частоты экстремальных погодных явлений.
«Основная оговорка, связанная с этим анализом, — это размер выборки, — сказал Генсини. — Мы ограничены количеством лет в исследовании и временной частотой, с которой события MJO циклически происходят весной в Северной Америке. Если бы события MJO изучались на протяжении тысяч лет, вероятно, появилось бы более трех кластеров».