إليك سبب صعوبة التنبؤ بالطقس

اتضح أن العاصفة الثلجية الشمالية الشرقية جاءت اليوم بعد ساعات قليلة من تحذيرنا.

قطعت تكنولوجيا توقعات الطقس شوطا طويلا. يُعد توقع اليوم لمدة ثلاثة أيام جيدًا مثل التنبؤ ليوم واحد قبل 10 سنوات ، وذلك بفضل القوة الحاسوبية الهائلة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة التي يمكنها دمج تريليونات من نقاط البيانات في الظروف الجوية في عمليات محاكاة بسيطة.

ومع ذلك ، فإن تحديد مكان وموعد حدوث العاصفة الثلجية لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا.

أحد الأسباب المباشرة هو ببساطة عدد العوامل المؤثرة.

أحد أكبر التحديات للتنبؤ بعاصفة اليوم في الشمال الشرقي هو نوع هطول الأمطار - هل سيكون مطرًا أم ثلجًا أم قليلًا من كليهما؟ قال جريج كاربين ، رئيس عمليات التنبؤ في National Weather Service ، وهي الوكالة الفيدرالية التي توفر تنبؤات الطقس لـ شبكات التلفزيون الرئيسية والوسائط الأخرى التي نحصل منها على معلومات الطقس.

يمكن أن تكون المسافة بين رذاذ خفيف وعاصفة ثلجية قريبة من 30 ميلاً ، مما يعني أنه يمكن أن يكون هناك دش في State Island وبالكاد يوجد أي مطر في برونكس في نفس الوقت.

أكثرفنيالسبب ، في عام 2016 اقتصادي مقالة - سلعة أشار ، إلى أن نماذج التنبؤ المتضاربة يمكن أن تؤدي إلى نتائج متباينة إلى حد كبير.

على سبيل المثال ، قبل أن يضرب إعصار ساندي الساحل الشرقي في عام 2012 ، توقعت معظم نماذج الطقس الأمريكية أن تتجاوز العاصفة البر الرئيسي وتتجه نحو المحيط الأطلسي ، بينما حددت النماذج الأوروبية مسار العاصفة بشكل صحيح.

يبدأ التنبؤ بالطقس ببيانات أولية تصف الظروف الجوية التي يجمعها عدد من المصادر ، بدءًا من الأقمار الصناعية إلى محطات الطقس الموجودة على الأرض. تتم معالجة هذه المعلومات ، في شكل تريليونات من نقاط البيانات ، من خلال النماذج التي تولد أكثر عمليات محاكاة الطقس احتمالية في المستقبل.

كقاعدة عامة، كلما زادت قدرة أجهزة الكمبيوتر على معالجة البيانات (وكلما زادت سرعة ذلك) ، زادت دقة نتائج التنبؤ.

يتطلب التنبؤ الجيد بالطقس جزأين: حالة أولية دقيقة للغلاف الجوي ونموذج جيد بدقة كافية. ولكن ، في الواقع ، فإن الحالة الأولية الدقيقة ثلاثية الأبعاد للغلاف الجوي تمثل تحديًا استثنائيًا. قال شي تشين ، الباحث في علوم الغلاف الجوي والمحيطات بجامعة برينستون ، للأوبزرفر إن هذا يخلق حالات عدم يقين تتضخم مع تطور محاكاة الغلاف الجوي بمرور الوقت.

أنتج مختبر تشين نموذجًا يسمى FV3 ، والذي يمكنه استخدام عشرات الآلاف من المعالجات للعمل في وقت واحد على عمليات محاكاة الغلاف الجوي. تم اعتماد النموذج من قبل دائرة الأرصاد الجوية الوطنية في عام 2016 كجزء من ترقية بعد سوء التنبؤ بإعصار ساندي. النموذج الجديد قيد التنفيذ حاليا.

النموذج الحالي لخدمة الطقس الوطنية يقسم الأرض إلى شبكة من 13 كم في 13 كم لرصد والتنبؤات.

ومع ذلك ، قال تشين إن العديد من الظواهر الجوية الحاسمة ، مثل هطول الأمطار ، يتم تحديدها إلى حد كبير من خلال عمليات السحب ، والتي يمكن أن تكون ذات نطاقات أصغر بكثير. لذلك ، يعتمد العلماء على تقنية تسمى 'المعايير الفيزيائية' لتقدير مثل هذه العمليات ، والتي تؤدي حتماً إلى عدم اليقين. مهمتنا هي تقليل حالات عدم اليقين من خلال كل من النظريات المحسنة ونأمل المزيد من موارد الحوسبة المتاحة.

كانت التحسينات في دقة التنبؤ مثيرة للغاية في العقود الماضية. لقد أصبحت النماذج العالمية جيدة جدًا في الإشارة إلى أحوال الطقس الهامة المحتملة من خمسة إلى سبعة أيام. على سبيل المثال ، تم توقع العاصفة الثلجية التي نتعامل معها اليوم قبل أسبوع ، على الرغم من أن التفاصيل لا تزال بحاجة إلى العمل ، كما قال كاربين للأوبزرفر.

وأضاف تشين أنه يخبر المستقبل ، بعد كل شيء.