雷達(dá)將衛(wèi)星與衛(wèi)星結(jié)合在一起 可以提供更好的預(yù)報(bào)路徑

在預(yù)測(cè)惡劣天氣時(shí)，每一分鐘都很重要。賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員對(duì)中西部超級(jí)單體雷暴進(jìn)行了研究，他們將先進(jìn)的對(duì)地靜止衛(wèi)星和傳統(tǒng)天氣雷達(dá)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，為朝著更早，更準(zhǔn)確的預(yù)警邁進(jìn)了道路。

賓州州立大學(xué)氣象學(xué)和大氣科學(xué)助理教授張?jiān)萍f(shuō)：“我們知道衛(wèi)星在更早地產(chǎn)生預(yù)報(bào)方面具有優(yōu)勢(shì)，雷達(dá)對(duì)應(yīng)該將云層和雷暴移動(dòng)的位置更有信心。” “問(wèn)題是，如果將這兩種類型的觀測(cè)結(jié)果結(jié)合在一起，是否會(huì)相互補(bǔ)充。我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于至少一場(chǎng)惡劣天氣事件，同時(shí)吸收衛(wèi)星和雷達(dá)會(huì)帶來(lái)最佳的預(yù)測(cè)。”

數(shù)據(jù)同化是一種統(tǒng)計(jì)方法，用于繪制當(dāng)前天氣狀況的最準(zhǔn)確的圖像，這很重要，因?yàn)榧词勾髿庵械奈⑿∽兓矔?huì)導(dǎo)致隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)較大的差異。

科學(xué)家分別并同時(shí)吸收了衛(wèi)星和雷達(dá)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(fēng)暴系統(tǒng)中的條件。最佳結(jié)果來(lái)自于結(jié)合了衛(wèi)星的紅外亮度溫度觀測(cè)結(jié)果和衛(wèi)星的徑向風(fēng)速觀測(cè)結(jié)果科學(xué)家在美國(guó)氣象學(xué)會(huì)雜志《月度天氣評(píng)論》上報(bào)道了這種雷達(dá)。

賓州州立大學(xué)氣象與大氣科學(xué)系主任戴維·斯滕斯魯?shù)?David Stensrud)說(shuō)：“我們的結(jié)果表明，每個(gè)傳感器都能提供有關(guān)風(fēng)暴的獨(dú)特信息。” “盡管需要在各種情況下評(píng)估這些結(jié)果，但它們指出了一條可以延長(zhǎng)嚴(yán)重天氣事件提前期的途徑，從而可以在惡劣天氣發(fā)生時(shí)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(guó)對(duì)地靜止作戰(zhàn)環(huán)境衛(wèi)星GOES-16的數(shù)據(jù)通過(guò)全天輻射方法預(yù)測(cè)嚴(yán)重雷暴的方法。

賓夕法尼亞州立大學(xué)高級(jí)數(shù)據(jù)同化和可預(yù)測(cè)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。科學(xué)家們說(shuō)，由于診斷云中復(fù)雜的物理過(guò)程存在挑戰(zhàn)，以前的預(yù)測(cè)依靠晴空觀測(cè)。

科學(xué)家們說(shuō)，GOES-16上的儀器可以看到形成的暴風(fēng)云，這比傳統(tǒng)的多普勒雷達(dá)要早幾十分鐘，而傳統(tǒng)的多普勒雷達(dá)只有在降雨開始下降之后才能感知暴風(fēng)雨。衛(wèi)星還可以檢測(cè)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(huì)丟失有關(guān)其下發(fā)生的事情的詳細(xì)信息。多普勒雷達(dá)觀測(cè)提供的暴3 d掃描，從而導(dǎo)致對(duì)風(fēng)暴的結(jié)構(gòu)，更準(zhǔn)確的信息，并可能削減誤報(bào)，根據(jù)研究人員。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，他們可以將警告時(shí)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(fēng)的警告時(shí)間平均約為14分鐘。

張說(shuō)：“假設(shè)您在一場(chǎng)足球比賽或大型活動(dòng)中遇到惡劣的天氣。” “如果您可以將預(yù)報(bào)交貨時(shí)間延長(zhǎng)到20到40分鐘，則您有更多的疏散時(shí)間。我相信，延長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)間可以挽救更多的人命。”