雷達將衛(wèi)星與衛(wèi)星結(jié)合在一起 可以提供更好的預報路徑

在預測惡劣天氣時，每一分鐘都很重要。賓夕法尼亞州立大學的研究人員對中西部超級單體雷暴進行了研究，他們將先進的對地靜止衛(wèi)星和傳統(tǒng)天氣雷達的數(shù)據(jù)相結(jié)合，為朝著更早，更準確的預警邁進了道路。

賓州州立大學氣象學和大氣科學助理教授張云吉說：“我們知道衛(wèi)星在更早地產(chǎn)生預報方面具有優(yōu)勢，雷達對應該將云層和雷暴移動的位置更有信心。” “問題是，如果將這兩種類型的觀測結(jié)果結(jié)合在一起，是否會相互補充。我們發(fā)現(xiàn)，對于至少一場惡劣天氣事件，同時吸收衛(wèi)星和雷達會帶來最佳的預測。”

數(shù)據(jù)同化是一種統(tǒng)計方法，用于繪制當前天氣狀況的最準確的圖像，這很重要，因為即使大氣中的微小變化也會導致隨著時間的推移出現(xiàn)較大的差異。

科學家分別并同時吸收了衛(wèi)星和雷達數(shù)據(jù)，以了解哪種組合最能重現(xiàn)2017年襲擊懷俄明州和內(nèi)布拉斯加州的大型風暴系統(tǒng)中的條件。最佳結(jié)果來自于結(jié)合了衛(wèi)星的紅外亮度溫度觀測結(jié)果和衛(wèi)星的徑向風速觀測結(jié)果科學家在美國氣象學會雜志《月度天氣評論》上報道了這種雷達。

賓州州立大學氣象與大氣科學系主任戴維·斯滕斯魯?shù)?David Stensrud)說：“我們的結(jié)果表明，每個傳感器都能提供有關(guān)風暴的獨特信息。” “盡管需要在各種情況下評估這些結(jié)果，但它們指出了一條可以延長嚴重天氣事件提前期的途徑，從而可以在惡劣天氣發(fā)生時向公眾提供更好的信息。”

研究人員以前是最早使用新的美國對地靜止作戰(zhàn)環(huán)境衛(wèi)星GOES-16的數(shù)據(jù)通過全天輻射方法預測嚴重雷暴的方法。

賓夕法尼亞州立大學高級數(shù)據(jù)同化和可預測性技術(shù)中心開發(fā)的全天候方法可以同化所有天氣條件下的數(shù)據(jù)，包括多云和多雨的天空?？茖W家們說，由于診斷云中復雜的物理過程存在挑戰(zhàn)，以前的預測依靠晴空觀測。

科學家們說，GOES-16上的儀器可以看到形成的暴風云，這比傳統(tǒng)的多普勒雷達要早幾十分鐘，而傳統(tǒng)的多普勒雷達只有在降雨開始下降之后才能感知暴風雨。衛(wèi)星還可以檢測周圍重要的環(huán)境條件，例如空氣中有多少水蒸氣。

但是衛(wèi)星也有局限性。那些相同的紅外傳感器只能掃描云層頂部，并且可能會丟失有關(guān)其下發(fā)生的事情的詳細信息。多普勒雷達觀測提供的暴3 d掃描，從而導致對風暴的結(jié)構(gòu)，更準確的信息，并可能削減誤報，根據(jù)研究人員。

科學家發(fā)現(xiàn)，他們可以將警告時間最多增加40分鐘，這支持了他們先前工作的發(fā)現(xiàn)。據(jù)研究人員稱，目前龍卷風的警告時間平均約為14分鐘。

張說：“假設(shè)您在一場足球比賽或大型活動中遇到惡劣的天氣。” “如果您可以將預報交貨時間延長到20到40分鐘，則您有更多的疏散時間。我相信，延長預報時間可以挽救更多的人命。”