新冠疫情如何破壞天氣預報和氣候記錄

隨著氣候和生態監測專案陷入停滯,可追溯數十年的資料將很快出現與冠狀病毒相關的缺口

俄勒岡州立大學科瓦利斯分校的 Ed Dever 團隊每年兩次前往俄勒岡州和華盛頓州海岸外的海域,對構成“海洋觀測計劃”這一價值 4400 萬美元/年的科學網路一部分的 100 多個精密感測器進行翻新和清潔。“如果今年是正常年份,我現在應該在海上,”他說。

然而,Dever 只是眾多因冠狀病毒大流行而被迫停工的科學家之一,他只能在遠處眼睜睜地看著珍貴的實地資料消失,儀器逐漸老化。科學研究的暫停可能會在短期內危及天氣預報,並威脅到長期的氣候研究。在某些情況下,研究人員預計,已定期收集數十年的資料將出現缺口。“科學記錄的中斷可能是前所未有的,”加州大學聖巴巴拉分校的生態學家 Frank Davis 說。

Davis 是長期生態研究 (LTER) 專案的執行主任,該專案是由 30 個生態站點組成的網路,從遙遠的阿拉斯加北部一直延伸到南極洲。LTER 網路由城市和鄉村地點組成,使科學家能夠研究數十年的生態過程——從科羅拉多州山區降雪量減少的影響到巴爾的摩河流域的汙染影響。他說,在某些站點,這可能是 40 多年來的首次中斷。“這對相關科學家來說是痛苦的。”


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天氣預報受到衝擊

其他監測專案也面臨類似的缺口。科學家經常搭乘在世界各大洋中穿梭的商業集裝箱船,收集資料並部署各種儀器,以測量天氣以及洋流和海洋的其他屬性。加利福尼亞州拉霍亞市斯克裡普斯海洋研究所管理此類專案的海洋技術員 Justine Parks 說,大多數船隻仍在執行,但旅行限制意味著科學家不再被允許登船。

Parks 說,港口罷工和政治不穩定過去曾導致特定航程中斷。但據她所知,這是整個專案首次長時間關閉。

巴黎政府間海洋學委員會的海洋觀測專案專家 Emma Heslop 說,海上測量對於預測海洋上空的天氣以及保持海洋健康和氣候變化的長期記錄非常重要。她的團隊仍在努力評估疫情對整個海洋觀測界造成的損害程度,但研究人員已經感受到了一些影響。在過去的 2 個月中,他們看到船載觀測的數量穩步下降——自 2 月初以來,報告資料的站點減少了 15%。儘管該領域正在努力尋找其他方法來收集重要資料,但隨著疫情的持續,情況可能會惡化。“限制措施持續的時間越長,”她說,“我們的運營恢復所需的時間就越長。”

商業航班也提供寶貴的天氣資料——測量巡航時的溫度、氣壓和風速。根據美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 的資料,截至 3 月 31 日,美國機隊提供的氣象資料已降至正常水平的一半。

維護難題

衛星和氣象氣球可以填補一些空白,但某些飛機資料是不可替代的。“確實,隨著全球航空的實際停滯,某些記錄中存在缺口,”英國氣象局在埃克塞特的發言人 Grahame Madge 說。

英國氣象局估計,飛機觀測資料的丟失將使其預報誤差增加 1-2%,但指出,在通常航班更頻繁的地區,科學家的預報準確性可能會受到更大的影響。英國氣象局維護著 250 多個英國氣象站,這些氣象站持續或每日提供自主收集的大氣和天氣資料。Madge 說,目前,這些系統執行良好,但如果儀器出現故障,將很難派工作人員外出解決問題。

世界上大部分大氣監測資料都是在幾乎無人干預的情況下收集的,此類專案應該能夠繼續執行。例如,“高階全球大氣氣體實驗”在全球 13 個偏遠站點測量大氣中的消耗臭氧化合物、溫室氣體和其他痕量成分。它們的許多系統都是自主的:每個站點都配備一到兩名人員,負責執行日常維護以保持儀器執行。領導該專案的斯克裡普斯大氣化學家 Ray Weiss 說,到目前為止,已有兩臺儀器發生故障,但一臺儀器甚至整個站點停運幾周不太可能危及該網路的監測能力。NOAA 溫室氣體監測專案的負責人 Arlyn Andrews 說,對該網路的影響“相對較小”,到目前為止,只有不到 5% 的 NOAA 站點丟失了資料。

除非情況變得更糟,否則 Weiss 預計該專案將相對安然無恙。“我們正在勉強維持,”這是底線。

本文經許可轉載,最初於 2020 年 4 月 13 日 發表。

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