Nowy rozdział w meteorologii
Wrzesień 2017 roku zapisał się w pamięci meteorologów jako moment, który może całkowicie odmienić sposób, w jaki sprawdzamy prognozy pogody. Choć superkomputery analizują gigantyczne ilości danych o ciśnieniu, wietrze czy temperaturze, precyzja prognoz wybiegających ponad kilka dni napotyka na barierę nie do przejścia. Naukowcy z University of Tokyo oraz amerykańskiej agencji NOAA postanowili zajrzeć głębiej – a dokładniej wprost w cząsteczki parującej wody.
Wyniki ich przełomowych analiz opublikowało prestiżowe pismo „Communications Earth & Environment”. Kluczem do sukcesu okazała się tzw. ciężka woda, czyli obecne w atmosferze izotopy wodoru i tlenu.
Czym jest „kosmiczny” ślad wody w atmosferze?
Nie każda cząsteczka wody jest taka sama. W powietrzu obok standardowych cząsteczek krążą rzadsze, cięższe odmiany, które zawierają dodatkowe neutrons w atomach wodoru lub tlenu. Mają one swoje specyficzne kaprysy: skraplają się szybciej i odparowują znacznie oporniej niż zwykła woda.
Dzięki satelitom – takim jak europejskie urządzenia z serii MetOp wyposażone w interferometry IASI – naukowcy zyskali możliwość śledzenia tych unikalnych izotopowych „odcisków palców” na wysokości około 4,5 kilometra nad ziemią.
Lepsze prognozy nawet na 5 dni do przodu
Badacze połączyli dane satelitarne z modelami numerycznymi za pomocą tzw. asymilacji danych. Efekt? Uwzględnienie specyfiki ciężkiej wody pozwoliło zyskać do pięciu dni wyprzedzenia w niezwykle precyzyjnym prognozowaniu gwałtownych zjawisk, takich jak intensywne ulewy czy silne porywy wiatru.
- Dokładniejsze określenie temperatury i wilgotności powietrza.
- Precyzyjniejsze śledzenie frontów burzowych i rzek atmosferycznych.
- Lepsza widoczność cyklu hydrologicznego z perspektywy kosmosu.
Kiedy technologia trafi do codziennych prognoz?
Droga od sukcesu laboratoryjnego do codziennej aplikacji w telefonie bywa jednak wyboista. Obecnie systemy operacyjne centrów meteorologicznych nie są przystosowane do natywnego przetwarzania danych izotopowych w czasie rzeczywistym. Wyzwaniem pozostaje stworzenie algorytmów bezbłędnie filtrujących te sygnały. Niemniej jednak, rosnąca dostępność taniejących technologii satelitarnych sprawia, że rewolucja w prognozowaniu pogody staje się kwestią najbliższych lat.
Źródło: RSS Popularyzacja
KOMENTARZE