Прогнозирование торнадо проверяет пределы возможностей науки

Эрнест Фаубош и Роберт Миллер сделали первый в истории прогноз торнадо в марте 1948 года, используя только бумагу, карандаш и радар времен Второй мировой войны. Однако с тех пор прогнозирование изменилось кардинально. Сегодня метеорологи используют спутники и сложные математические модели, но торнадо остаются столь же смертоносными и непредсказуемыми. Сезон 2011 года в США стал одним из самых смертоносных в истории.

Ученые работают над улучшением как радарных систем для визуализации штормов, так и математических моделей для прогнозов. Современные радары, хотя и более сложные, чем у Фаубоша и Миллера, работают по схожему принципу. Появление доплеровских радаров в 1990-х позволило не только видеть текущие условия, но и определять направление и скорость движения шторма, а также видеть зарождение вращения, которое резко увеличивает вероятность формирования торнадо.

Однако даже самые совершенные доплеровские радары делают полный оборот за почти пять минут, обновляя данные с такой же периодичностью. "В штормах, порождающих торнадо, все происходит очень, очень быстро", — отмечает Гарольд Брукс из Национальной лаборатории сильных штормов (Норман, Оклахома). Его коллега Дэвид Стенсруд работает над сокращением времени сканирования до минуты или менее с помощью новой системы с электронными плоскими панелями, которые могут фокусироваться на опасных зонах и собирать данные каждые 20 секунд.

Прогнозы строятся не только на данных радаров, но и на математических моделях, учитывающих влажность, температуру и скорость ветра. Неопределенность в исходных данных может сильно менять прогноз. Ученые, такие как Росс Хоффман из Atmospheric and Environmental Research, работают над методами, например, 4-мерной вариационной ассимиляцией данных, чтобы лучше предсказывать наихудшие сценарии и давать людям больше времени на подготовку.

Средний торнадо формируется в хаотичной и быстро меняющейся среде, длится минуты. Предсказать, где и когда он ударит, крайне сложно. "Прогнозирование конкретного торнадо сейчас кажется невыполнимой задачей, — говорит Хоффман. — Но с развитием вычислительной техники и электроники, кто знает, как далеко мы сможем продвинуться".