国际资讯|因新冠病毒而取消的航班如何影响天气预报准确性
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英文原文来源:www.gislounge.com
中文编译整理:慧天地国际站一鸣
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飞机上的仪器不仅可以进行即时观测,而且气象仪器提供的数据也可以使天气预报模型更加精确。通常在北美和欧洲,商用飞机的覆盖范围很广,经常在主要城市附近重叠。由于新型冠状病毒流行导致大量航班被取消,这意味着这些飞机收集的气象观测数据减少。通常,飞行中的气象测量仪器将作为采样区域的关键点数据。与克里金或其他形式的加权插值类似,数据将为大型天气预报模型提供数据,有时能将天气预报精确到分钟。当龙卷风等快速移动的风暴形成时,这些数据是至关重要的,因为这一类型的事件很难预测会在何时何地发生。然而,机载飞行仪表可以通过提供更详细的特定位置的数据来帮助人们确定极端事件发生的可能性。
局部地区的气温和风力资料是区域天气预报的重要组成部分。宏观模型在确定更大的天气模式时是准确的,但在提供一个小地区可能发生的情况方面不够详细。通常情况下,飞机会不断传回温度和风力的数据,通过获取新的数据来帮助更新和改进模型预测。飞机气象数据中继(AMDR,也称AMDAR)是一个向模型发送更新的飞机数据的系统。通常每天发送超过70万个观测数据,其中包含风力和温度数据。目前,气象学家对数据的缺乏感到担忧,因为四月和春季通常是北半球主要风暴最活跃的时候。近年来,卫星系统得到了改进,甚至在某些特定点上的风力数据也几乎可以准确地预测,这有助于减少数据缺失状况。目前,预测极端天气事件的模型仍然可以运行,但是它们的准确性可能会降低,这是气象学家最担心的事情。例如,他们或许能够预测雷暴的发生,但在任何给定的位置,确定雷暴的严重程度都是困难的。
图1:交互式地图,显示了NOAA利用飞机的观测(ABO)信息改善天气预报模型。
(图片来源:https://amdar.ncep.noaa.gov/)
此外,新型冠状病毒还会影响天气预报。世界气象组织(WMO)运营着一个地面观测站网络,并将数据传输回一个用于预报模型的中央系统,类似于AMDR,该系统也使用AMDR。这些站点以自动化的方式运行,人们需要定期对这些站进行修理和更新。在正常情况下,人们可以飞到这些站点的位置来进行重要的更新和维修。但目前,因为航班的缺乏,在一些地方,完全隔离意味着一些站点可能在未来几周内停止工作。由于缺乏商用飞机,一些监测站也受到影响,因为它们还依赖航班传送数据以建立预测模型。与商业航班类似,这些监测站提供的数据也至关重要,如果它们开始失灵,那么一些地区的天气可能会变得难以整体预测。此外,在边远地区和发展中国家,为提供最新预测而收集和传回的人工数据也开始减少。这意味着许多地区的极端天气事件可能难以确定。这些状况造成的潜在的隐患会导致一场威胁生命的重大风暴或极端事件可能会被错过(或等到人们发现时,为时已晚),因为人们应对潜在灾难的能力正在减弱[3]。
图2:阿根廷乌斯怀亚的全球大气监测站(GAW)。
(图片来源:世界气象组织)
商用飞机与地面站收集的天气数据是预测极端天气事件模型中的关键部分。由于气候变化,极端天气的频率不断增加,这样的模型可以保证人们在这样一个时代下安全。目前,由于航班停飞,这些模型可能不太准确了,而且由于缺乏维护,远程站点也可能开始停止运行。近年来,虽然卫星数据改善了我们的天气预报准确度,但人们仍然十分依赖从当地监测站和飞机上收集的数据。
参考文献:
[1]For more on howcommercial flights typically assist with weather forecasts, see:https://www.newscientist.com/article/2238842-the-coronavirus-pandemic-could-make-weather-forecasts-less-accurate/#ixzz6IDghalh8.
[2]For more on theeffect and loss of commercial flights on forecasting weather, see: https://www.accuweather.com/en/severe-weather/coronavirus-canceled-flights-could-affect-weather-forecasting-at-exactly-the-wrong-time/711234
[3]For more onweather data from stations that might be lost, see: https://www.climatechangenews.com/2020/04/01/coronavirus-pandemic-threatens-climate-monitoring-wmo-warns/
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