涌入:利用旧数据的新方法提高飓风预报准确性

为了更准确地预测风暴路径、登陆点和破坏风险,研究人员正将注意力集中在个别风暴和过往行为上,以缩小“不确定性锥体”


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续报道关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。


尽管天气预报技术取得了进步,但气象学家仍然必须用“不确定性锥体”来限定任何飓风预报,这描绘了风暴中心可能偏离其预测路径的程度。今年大西洋的飓风季于6月1日开始,预计不如近年活跃,但距离本季高峰期不到一个月,研究人员正在探索新的数据驱动方法,以便更好地警告那些可能处于逼近风暴路径上的人们。

不确定性锥体——也称为误差锥体——的出现是因为预测越往未来延伸,精确度就越低。美国国家气象局国家飓风中心(NHC)通过研究过去五年中所有风暴(无论其位置、强度或其他与风暴相关的特征如何)偏离其预测路径的程度,来制定热带风暴预报和周围的不确定性锥体。风暴路径表示为一系列由线连接的圆圈,每个圆圈代表一个12小时的预报期。由于预测风暴路径越往未来延伸,不确定性越大,因此圆圈会增大并合并,形成锥形。

自2003年美国国家飓风中心首次开始向公众发布五天预警以来,美国国家飓风中心的预报稳步提高。今年,对于每个24小时周期,潜在偏差的半径约为103公里,低于去年的约110公里。尽管取得了这些改进,但在五天内,风暴中心完全停留在不确定性锥体内的可能性仍然只有60%到70%。

美国国家飓风中心正在改进其锥体模型和生成该模型的软件,以便在个案基础上更好地评估风暴行为并减少不确定性,美国国家飓风中心飓风专家组组长詹姆斯·富兰克林说。该专家组持续监测北大西洋和东北太平洋盆地内的热带气旋和扰动天气区域。

富兰克林说,关注个别风暴可以提供“更准确的风险评估”。“这是一种更贴近当前情况的评估,而不是假设风险始终相同。” 为了做出决策,飓风中心主要依赖于风速概率产品,该产品指示某个区域经历任何活跃风暴的飓风强度和热带风暴强度风力的可能性。

另一项旨在改进热带风暴和飓风预报的显著努力正在EarthRisk Technologies进行,这是一家位于圣地亚哥的公司,正在为其能源和保险行业的客户开发所谓的“动态调整锥体模型”。考虑到并非所有风暴都相同,该公司使用美国国家飓风中心关于强度和位置相似的风暴的数据,而不是过去五年中某个地区的所有风暴的数据,来创建这些锥体。

EarthRisk首席科学和产品官史蒂夫·贝内特说,历史表明,在过去,热带地区较深处形成的风暴的预报比在高纬度地区形成的风暴的预报更准确。“当然,这仍有待检验,但我们认为,对于穿过加勒比海西部的强飓风的预报,其不确定性锥体通常可以比穿过墨西哥湾的弱热带风暴的不确定性锥体更窄,”他补充道。EarthRisk的动态调整锥体预报仍处于早期阶段,今年飓风季尚无法使用。

EarthRisk的起源是几年前斯克里普斯海洋研究所的一个项目,该项目旨在通过研究历史天气数据(包括自1948年以来国家海洋和大气管理局收集的海平面气压、3至6公里高度和同温层(约10至50公里之间)的气温,以及急流位置和速度)来预测未来的极端温度波动。虽然大多数温度预测的可靠性仅为提前一周,但EarthRisk声称其预报可以准确检测到远至提前40天影响能源价格的热浪和寒潮。

热带风暴和飓风预报是EarthRisk的一项新尝试,贝内特说,他的公司并不打算在预报方面与美国国家飓风中心竞争。他补充说,“我们的客户正在寻找评估与天气相关的财务风险的方法,而飓风中心正在为公共安全提供信息。”

© . All rights reserved.