風暴追蹤飛機應對大氣河流以改進預測

更好的預測將幫助社群為大氣河流帶來的極端天氣做好準備,這種天氣平均每年給西海岸造成 10 億美元的損失

A resident with purple umbrella looks over a flooded road

2024 年 11 月 22 日,加利福尼亞州森林維爾,一位居民望著被洪水淹沒的道路。強有力的大氣河流為舊金山灣區帶來了數天的強降雨和大風。

賈斯汀·沙利文/蓋蒂圖片社

氣候導報 | 新英格蘭地區週五仍在從一場極端天氣中恢復,這場天氣給該地區帶來了傾盆大雨,並導致數萬居民斷電。

這場由被稱為大氣河流的天氣系統引發的週中風暴,產生了高達每小時 60 英里的陣風,並可能使羅德島州普羅維登斯迎來了有記錄以來最潮溼的冬季日——根據初步報告,降雨量高達 5 英寸。

大氣河流對於氣象學家來說並不新鮮,但它們卻出了名的難以預測。


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與陸地上的河流類似,大氣河流移動大量的水。它們可以在空氣中輸送相當於密西西比河河口水流量 10 倍以上的水蒸氣。

極端的水分與厚厚的雲層密切相關,這是衛星難以準確觀測到它們以及氣象學家難以制定預測的重要原因。

但現在科學家們表示,他們在預測其行為方面正在取得進展。

美國國家氣象局和加州大學聖地亞哥分校斯克裡普斯海洋研究所的研究人員已聯手開展一個名為“大氣河流偵察計劃”或 AR Recon 的專案。

該計劃透過從浮標和海洋以及從飛機投放的特殊儀器(包括 NOAA 的天氣監測 G-IV 飛機和空軍後備隊的著名“颶風獵人”)收集直接測量資料,從而規避了衛星問題。

現場資料已經顯著改進了大氣河流預測。使用這些測量的模型顯示,加州中部的預測提高了 12%,而整個美國大陸的預測提高了 6%。

NOAA 環境建模中心高階科學家 Vijay Tallapragada 說,這些改進“在過去幾十年中首次推動了進展”。

Tallapragada 是 AR Recon 計劃的共同首席研究員,與斯克裡普斯西部天氣與水極端中心主任 Marty Ralph 一起。

預測的進步意義重大——尤其對於西海岸而言,研究表明大氣河流每年平均造成 10 億美元的損失。

關於大氣河流登陸的時間和地點以及其攜帶的水分量的準確資訊,也有助於西部水務管理者提前有策略地從水庫中釋放供水,從而降低破壞性洪水的風險。

擴張計劃

AR Recon 計劃於 2016 年啟動,共有三次飛行任務。這些飛行由科學家在每個冬季天氣系統發展時即時精心繪製,飛機按照專門為大氣河流資料收集設計的模式飛行。

自那以後,該計劃不斷擴大,現在每個冬季都會啟動數十次飛行。今年將標誌著其迄今為止最雄心勃勃的季節。

從 1 月初到 3 月初,兩架空軍後備隊飛機將駐紮在加利福尼亞州,完全分配給 AR Recon,而一架 NOAA 飛機將駐紮在夏威夷。另外兩架飛機將於 1 月下旬至 2 月中旬首次駐紮在日本,以收集西太平洋的新觀測資料。

本季度,船舶和飛機還將在海洋中部署約 80 個漂流浮標。科學家們還將從華盛頓州和加利福尼亞州的站點釋放探空氣球以進行額外測量。

在未來的季節裡,AR Recon 科學家計劃擴大他們的工作,並從墨西哥灣和東海岸部署飛機。

他們今年還與美國大學建立新的合作伙伴關係——旨在擴大全國範圍內的探空氣球觀測。試點計劃將於今年冬天與五所大學合作伙伴啟動,目標是到 2026 年 2 月擴大到 25 所大學。

該計劃還將與歐洲合作伙伴合作進行為期一個月的實驗,於 2026 年初,歐洲飛機將與美國飛機一起飛行,以改進大西洋上空的資料收集。

Tallapragada 指出,目前,大氣河流預測在三到五天內最為準確。該計劃的目標是將這些預測提高到 7 到 10 天的範圍,這段時間將為緊急官員和水務管理者提供更多時間來為強降水事件做好計劃,並努力減輕洪水風險。

Tallapragada 說:“我認為,透過多個機構的共同努力以及我們擁有的資產,這是可能的。“該計劃旨在在我們的預測技術方面取得重大進展,並在停滯不前的降水預測技能方面帶來重大變化。”

大氣河流的威脅最近引起了立法者的關注。去年,國會通過了 2024 財年《國防授權法案》中的《大氣河流偵察、觀測和預警法案》,要求在西海岸附近冬季監測大氣河流系統。

美國參議員亞歷克斯·帕迪利亞(加利福尼亞州民主黨)和麗莎·穆爾科夫斯基(阿拉斯加州共和黨)在 11 月提出了一項新法案,名為《改進大氣河流預測法案》,該法案將要求 NOAA 在國家氣象局內建立一個新的觀測和預測計劃。

帕迪利亞在一份宣告中說:“在過去的幾年裡,加利福尼亞州社群親眼目睹了強烈和頻繁的大氣河流風暴造成的破壞性洪水的持續威脅。“加利福尼亞州的科學家在提高我們對這些風暴的理解方面處於領先地位,這項兩黨法案將加強預測,從而降低洪水風險,並增強我們的供水和抗旱能力。”

轉載自 E&E News,經 POLITICO, LLC 許可。版權所有 2024 年。E&E News 為能源和環境專業人士提供重要新聞。

切爾西·哈維Climatewire 報道氣候科學。她跟蹤研究人員提出的重大問題,並解釋關於全球氣溫的已知內容以及需要了解的內容。切爾西於 2014 年開始撰寫關於氣候科學的文章。她的作品曾發表在《華盛頓郵報》、《大眾科學》、《男士雜誌》 等刊物上。

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