湧入:利用舊資料的新方法提高颶風預報準確性

為了更準確地預測風暴路徑、登陸點和破壞風險,研究人員正將注意力集中在個別風暴和過往行為上,以縮小“不確定性錐體”


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續報道關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。


儘管天氣預報技術取得了進步,但氣象學家仍然必須用“不確定性錐體”來限定任何颶風預報,這描繪了風暴中心可能偏離其預測路徑的程度。今年大西洋的颶風季於6月1日開始,預計不如近年活躍,但距離本季高峰期不到一個月,研究人員正在探索新的資料驅動方法,以便更好地警告那些可能處於逼近風暴路徑上的人們。

不確定性錐體——也稱為誤差錐體——的出現是因為預測越往未來延伸,精確度就越低。美國國家氣象局國家颶風中心(NHC)透過研究過去五年中所有風暴(無論其位置、強度或其他與風暴相關的特徵如何)偏離其預測路徑的程度,來制定熱帶風暴預報和周圍的不確定性錐體。風暴路徑表示為一系列由線連線的圓圈,每個圓圈代表一個12小時的預報期。由於預測風暴路徑越往未來延伸,不確定性越大,因此圓圈會增大併合並,形成錐形。

自2003年美國國家颶風中心首次開始向公眾釋出五天預警以來,美國國家颶風中心的預報穩步提高。今年,對於每個24小時週期,潛在偏差的半徑約為103公里,低於去年的約110公里。儘管取得了這些改進,但在五天內,風暴中心完全停留在不確定性錐體內的可能性仍然只有60%到70%。

美國國家颶風中心正在改進其錐體模型和生成該模型的軟體,以便在個案基礎上更好地評估風暴行為並減少不確定性,美國國家颶風中心颶風專家組組長詹姆斯·富蘭克林說。該專家組持續監測北大西洋和東北太平洋盆地內的熱帶氣旋和擾動天氣區域。

富蘭克林說,關注個別風暴可以提供“更準確的風險評估”。“這是一種更貼近當前情況的評估,而不是假設風險始終相同。” 為了做出決策,颶風中心主要依賴於風速機率產品,該產品指示某個區域經歷任何活躍風暴的颶風強度和熱帶風暴強度風力的可能性。

另一項旨在改進熱帶風暴和颶風預報的顯著努力正在EarthRisk Technologies進行,這是一家位於聖地亞哥的公司,正在為其能源和保險行業的客戶開發所謂的“動態調整錐體模型”。考慮到並非所有風暴都相同,該公司使用美國國家颶風中心關於強度和位置相似的風暴的資料,而不是過去五年中某個地區的所有風暴的資料,來建立這些錐體。

EarthRisk首席科學和產品官史蒂夫·貝內特說,歷史表明,在過去,熱帶地區較深處形成的風暴的預報比在高緯度地區形成的風暴的預報更準確。“當然,這仍有待檢驗,但我們認為,對於穿過加勒比海西部的強颶風的預報,其不確定性錐體通常可以比穿過墨西哥灣的弱熱帶風暴的不確定性錐體更窄,”他補充道。EarthRisk的動態調整錐體預報仍處於早期階段,今年颶風季尚無法使用。

EarthRisk的起源是幾年前斯克裡普斯海洋研究所的一個專案,該專案旨在透過研究歷史天氣資料(包括自1948年以來國家海洋和大氣管理局收集的海平面氣壓、3至6公里高度和同溫層(約10至50公里之間)的氣溫,以及急流位置和速度)來預測未來的極端溫度波動。雖然大多數溫度預測的可靠性僅為提前一週,但EarthRisk聲稱其預報可以準確檢測到遠至提前40天影響能源價格的熱浪和寒潮。

熱帶風暴和颶風預報是EarthRisk的一項新嘗試,貝內特說,他的公司並不打算在預報方面與美國國家颶風中心競爭。他補充說,“我們的客戶正在尋找評估與天氣相關的財務風險的方法,而颶風中心正在為公共安全提供資訊。”

© .