天氣預報員將目光投向更高處

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任何計劃過野餐的人都知道,目前的天氣預報對於一週甚至更長時間以後的預測都不是很可靠。但是,根據今天發表在《科學》雜誌上的結果,透過觀察更高層大氣中的狀況,科學家們可能能夠更好地預測未來數週或數月的天氣模式。

傳統的天氣預報方法主要集中在分析對流層(大氣層中最底層,雲和風暴出現的地方)的狀況。對上覆的平流層關注較少,因為其狀態的重大變化通常需要數週或數月才能演變。但是,西北研究協會的馬克·P·鮑德溫和他的同事們提出的證據表明,平流層中的空氣環流實際上可能蘊藏著長期天氣行為的線索。他們確定,從對流層傳遞到平流層的溫度和壓力波動,並非像之前懷疑的那樣簡單地消散,而是會累積並導致平流層狀況的細微變化。這些變化最終會在數週後透過一種被稱為“平流層記憶”的機制反饋回對流層。為了研究這種現象,科學家們研究了北極濤動,這是一個跨越北半球大部分地區的規則空氣運動系統,並分析了最早可追溯到 20 世紀 50 年代的天氣記錄。他們發現,對流層中的異常行為與 25 天前平流層中發生的類似異常有關。

在證明了這種行為的相關性之後,科學家們現在希望進一步探索兩層大氣之間的相互作用,他們承認對此尚不完全瞭解。儘管如此,這種關係可能足以幫助天氣預報,因為氣象學家依靠兩種不同的方法來得出長期預報。一種方法是將當前狀況(如溫度和風速)的詳細資訊輸入計算機模擬。另一種方法是檢查歷史天氣資料,並根據統計資料進行預測。儘管需要更詳細地瞭解兩層大氣的物理特性才能改進計算機模型,但平流層效應可以簡單地用作納入統計預測的另一個因素。除了天氣預報之外,作者們還希望這些見解將有助於改進全球變暖、臭氧層損耗和火山爆發影響的模型。

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