风暴追踪飞机应对大气河流以改进预测

更好的预测将帮助社区为大气河流带来的极端天气做好准备,这种天气平均每年给西海岸造成 10 亿美元的损失

A resident with purple umbrella looks over a flooded road

2024 年 11 月 22 日,加利福尼亚州森林维尔,一位居民望着被洪水淹没的道路。强有力的大气河流为旧金山湾区带来了数天的强降雨和大风。

贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社

气候导报 | 新英格兰地区周五仍在从一场极端天气中恢复,这场天气给该地区带来了倾盆大雨,并导致数万居民断电。

这场由被称为大气河流的天气系统引发的周中风暴,产生了高达每小时 60 英里的阵风,并可能使罗德岛州普罗维登斯迎来了有记录以来最潮湿的冬季日——根据初步报告,降雨量高达 5 英寸。

大气河流对于气象学家来说并不新鲜,但它们却出了名的难以预测。


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与陆地上的河流类似,大气河流移动大量的水。它们可以在空气中输送相当于密西西比河河口水流量 10 倍以上的水蒸气。

极端的水分与厚厚的云层密切相关,这是卫星难以准确观测到它们以及气象学家难以制定预测的重要原因。

但现在科学家们表示,他们在预测其行为方面正在取得进展。

美国国家气象局和加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究人员已联手开展一个名为“大气河流侦察计划”或 AR Recon 的项目。

该计划通过从浮标和海洋以及从飞机投放的特殊仪器(包括 NOAA 的天气监测 G-IV 飞机和空军后备队的著名“飓风猎人”)收集直接测量数据,从而规避了卫星问题。

现场数据已经显着改进了大气河流预测。使用这些测量的模型显示,加州中部的预测提高了 12%,而整个美国大陆的预测提高了 6%。

NOAA 环境建模中心高级科学家 Vijay Tallapragada 说,这些改进“在过去几十年中首次推动了进展”。

Tallapragada 是 AR Recon 计划的共同首席研究员,与斯克里普斯西部天气与水极端中心主任 Marty Ralph 一起。

预测的进步意义重大——尤其对于西海岸而言,研究表明大气河流每年平均造成 10 亿美元的损失。

关于大气河流登陆的时间和地点以及其携带的水分量的准确信息,也有助于西部水务管理者提前有策略地从水库中释放供水,从而降低破坏性洪水的风险。

扩张计划

AR Recon 计划于 2016 年启动,共有三次飞行任务。这些飞行由科学家在每个冬季天气系统发展时实时精心绘制,飞机按照专门为大气河流数据收集设计的模式飞行。

自那以后,该计划不断扩大,现在每个冬季都会启动数十次飞行。今年将标志着其迄今为止最雄心勃勃的季节。

从 1 月初到 3 月初,两架空军后备队飞机将驻扎在加利福尼亚州,完全分配给 AR Recon,而一架 NOAA 飞机将驻扎在夏威夷。另外两架飞机将于 1 月下旬至 2 月中旬首次驻扎在日本,以收集西太平洋的新观测数据。

本季度,船舶和飞机还将在海洋中部署约 80 个漂流浮标。科学家们还将从华盛顿州和加利福尼亚州的站点释放探空气球以进行额外测量。

在未来的季节里,AR Recon 科学家计划扩大他们的工作,并从墨西哥湾和东海岸部署飞机。

他们今年还与美国大学建立新的合作伙伴关系——旨在扩大全国范围内的探空气球观测。试点计划将于今年冬天与五所大学合作伙伴启动,目标是到 2026 年 2 月扩大到 25 所大学。

该计划还将与欧洲合作伙伴合作进行为期一个月的实验,于 2026 年初,欧洲飞机将与美国飞机一起飞行,以改进大西洋上空的数据收集。

Tallapragada 指出,目前,大气河流预测在三到五天内最为准确。该计划的目标是将这些预测提高到 7 到 10 天的范围,这段时间将为紧急官员和水务管理者提供更多时间来为强降水事件做好计划,并努力减轻洪水风险。

Tallapragada 说:“我认为,通过多个机构的共同努力以及我们拥有的资产,这是可能的。“该计划旨在在我们的预测技术方面取得重大进展,并在停滞不前的降水预测技能方面带来重大变化。”

大气河流的威胁最近引起了立法者的关注。去年,国会通过了 2024 财年《国防授权法案》中的《大气河流侦察、观测和预警法案》,要求在西海岸附近冬季监测大气河流系统。

美国参议员亚历克斯·帕迪利亚(加利福尼亚州民主党)和丽莎·穆尔科夫斯基(阿拉斯加州共和党)在 11 月提出了一项新法案,名为《改进大气河流预测法案》,该法案将要求 NOAA 在国家气象局内建立一个新的观测和预测计划。

帕迪利亚在一份声明中说:“在过去的几年里,加利福尼亚州社区亲眼目睹了强烈和频繁的大气河流风暴造成的破坏性洪水的持续威胁。“加利福尼亚州的科学家在提高我们对这些风暴的理解方面处于领先地位,这项两党法案将加强预测,从而降低洪水风险,并增强我们的供水和抗旱能力。”

转载自 E&E News,经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2024 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。

切尔西·哈维Climatewire 报道气候科学。她跟踪研究人员提出的重大问题,并解释关于全球气温的已知内容以及需要了解的内容。切尔西于 2014 年开始撰写关于气候科学的文章。她的作品曾发表在《华盛顿邮报》、《大众科学》、《男士杂志》 等刊物上。

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