Si lind moti dhe sa saktë mund ta parashikoni?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Parashikuesit premtojnë një ditë me diell, dhe jashtë dritares - një stuhi. Pasaktësitë në parashikime shoqërohen si me ndryshimin e shpejtë të kushteve mjedisore ashtu edhe me transformimet globale të klimës. Sidoqoftë, meteorologët modernë kanë bërë një përparim në parashikimin, sot përdoren algoritme matematikore për këtë, metoda dhe mjete të reja po krijohen për të studiuar kushtet aktuale të motit.

Se si po studiohen fenomenet natyrore sot dhe nëse është e mundur të bëhen parashikime krejtësisht të sakta në të ardhmen, ishte e disponueshme në revistën shkencore popullore amerikane Discover. T&P e përshtati artikullin dhe e përktheu atë.

Si lind moti

Shtresa atmosferike e Tokës është e përbërë kryesisht nga azoti, oksigjeni dhe avujt e ujit. Ky ajër sillet si një lëng dhe, duke rrjedhur nga një vend në tjetrin, ndryshon temperaturën, lagështinë dhe karakteristika të tjera. Moti është një nënprodukt i atmosferës, i cili mbart nxehtësinë nga një vend në tjetrin.

Ajri më i ftohtë është i dendur dhe nuk mund të mbajë shumë lagështi; ajri më i ngrohtë është më pak i dendur dhe mund të mbajë më shumë ujë. Kur zona të ajrit me temperatura dhe dendësi të ndryshme përplasen, bie shi, pasi uji formohet nga ajri i ngrohtë i ftohur. Mund të ketë reshje të tjera. Ndërsa ajri i ngrohtë dhe i lagësht ngrihet lart, ai ftohet dhe uji kondensohet në grimcat e pezulluara në ajër. Pikat në rritje bëhen më të rënda dhe më pas bien në Tokë.

Një uragan formohet kur uji i detit nxehet mbi 27 ℃ dhe avullon me shpejtësi, dhe ajri mbi oqean bëhet i ngrohtë dhe ngrihet. Në vend të tij vijnë rrjedhat e ajrit të ftohtë, të cilët gjithashtu nxehen dhe ngrihen. Këto lëvizje krijojnë erëra të forta, formohet një uragan.

Si janë studiuar më parë dukuritë natyrore

Vëzhgimet shkencore të motit filluan në Rilindjen, kur u shpikën barometrat dhe termometrat. Studiuesit e lashtë evropianë si Galileo përdorën këto mjete për të shpjeguar fenomenet e motit.

Por parashikimet e hershme ishin të kufizuara dhe bazoheshin vetëm në supozimin se e kaluara do të përcaktonte sjelljen në të ardhmen.

"Nëse ka një stuhi sot në Kansas dhe të nesërmen në Misuri, mund të thuash se do të vijë në Illinois të nesërmen," shpjegon Bob Henson, meteorolog dhe autor i Weather Underground.

Kjo metodë funksionon në kushte konstante - kur stuhia po lëviz gradualisht ose kur klima lokale nuk ndryshon shumë nga dita në ditë (për shembull, në Kaliforninë Jugore).

Megjithatë, kjo metodë e thjeshtë nuk merr parasysh ndryshimin e kushteve: për shembull, stuhitë formohen shpejt për shkak të konvekcionit (lëvizja e vëllimeve të ajrit nga një lartësi në tjetrën, për shkak të forcës së Arkimedit. - Ed.). Për fat të mirë, ka mënyra të reja për të parashikuar motin në botën e sotme. Parashikimet nuk bëhen nga njerëzit që shikojnë hartat dhe lartësitë dhe uljet e djeshme, ato bëhen nga makinat.

Parashikimet e përditësuara të motit

Meteorologët përdorin parashikimin numerik të motit duke futur të dhëna për kushtet aktuale të motit. Më pas ato përpunohen në një model kompjuterik. Sa më i përshtatshëm dhe më i saktë të futet informacioni, aq më i saktë do të jetë parashikimi. Për të marrë këto të dhëna, përdoren instrumente të tilla si një balonë meteorologjike, aeroplanë, satelitë dhe bova oqeanike.

Modelet e motit ndajnë një rajon, shtet apo edhe të gjithë globin në qeliza. Madhësia e tyre ndikon në saktësinë e parashikimit. Drejtkëndëshat e mëdhenj janë më të vështirë për të parë se çfarë po ndodh në zona të vogla, por ato ofrojnë një pamje të përgjithshme të tendencave të motit me kalimin e kohës. Ky parashikim i përgjithshëm është i nevojshëm, për shembull, për të përcaktuar lëvizjen e një stuhie.

Qelizat e vogla me rezolucion më të lartë lejojnë parashikimin për një periudhë më të shkurtër kohore - një deri në dy ditë - dhe mbulojnë vetëm një zonë specifike. Disa modele mund të fokusohen në të dhëna specifike si shpejtësia e erës, temperatura dhe lagështia. Prandaj, dy modele kompjuterike mund të japin rezultate paksa të ndryshme edhe me të njëjtat vëzhgime fillestare.

A janë të mundshme parashikimet perfekte?

"Modelet kompjuterike janë të mjaftueshme për parashikimet e përditshme të motit, kështu që meteorologët nuk do të shtojnë shumë këtu," thotë Schumacher, asistent profesor i shkencave atmosferike në Universitetin Shtetëror të Kolorados. - Por kjo nuk do të thotë se njerëzit nuk duhen fare. Parashikuesi mund të njohë pasaktësitë në të dhënat e riprodhuara nga sistemi kompjuterik."

Reshjet janë shumë më të vështira për t'u parashikuar sesa temperatura, thotë Matt Kölsch, një hidrometeorolog në Korporatën e Kërkimeve Atmosferike të Universitetit në Boulder.

“Temperatura është një fushë e vazhdueshme, është kudo. Reshjet janë një fushë me ndërprerje, në disa vende mund të bjerë shi ose borë, por në disa vende nuk do të ketë fare”.

Veçoritë e peizazhit të zonës, si kodrat, vijat bregdetare, ndikojnë në reshjet dhe modelet kompjuterike jo gjithmonë e marrin parasysh këtë. Kölsch thotë se nevojitet një meteorolog për të bërë parashikime për 24 deri në 36 orë. Parashikimi i situatave me ndikim të lartë si uraganet, tornadot dhe përmbytjet është më sfidues dhe kërkon burime njerëzore dhe sisteme kompjuterike.

Që nga vitet 1950, kompjuterët e shpejtë janë bërë parashikime gjithnjë e më të sakta. Parashikimi pesëditor i sotëm është i saktë rreth 90% të rasteve, sipas Administratës Kombëtare të Oqeanit dhe Atmosferës.

Parashikimi 7-ditor rezulton i saktë në 80% të rasteve, dhe parashikimi 10-ditor 50%

Sot, një parashikim pesë-ditor i uraganit është më i besueshëm se një parashikim katër-ditor në fillim të viteve 2000 dhe një parashikim tre-ditor në vitet 1990. Dhe një dokument i Nature i vitit 2015 zbuloi se parashikimet për tre deri në dhjetë ditë u përmirësuan me rreth një ditë në një dekadë, që do të thotë se parashikimi aktual gjashtë-ditor është po aq i saktë sa parashikimi pesë-ditor 10 vjet më parë.

Fatkeqësisht, transformimet e mëdha klimatike e ndërlikojnë procesin e parashikimit. Ekziston një shaka se një flutur që përplaset në Hong Kong mund të ndryshojë motin në Nju Jork. Kjo ide u parashtrua në vitin 1972 nga matematikani dhe meteorologu Edward Lorenz. "Efekti i fluturës" është se ndryshimet e vogla mund të kenë një ndikim të madh në zhvillimin e të gjithë sistemit.

Në praktikë, kjo do të thotë që një model kompjuterik, i ekzekutuar më shumë se një herë, edhe me ndryshimet më të vogla në kushtet aktuale, mund të japë parashikime të ndryshme. Për shkak të kësaj, kufiri i mundshëm i parashikimit është rreth 14 ditë, thotë Bob Henson.

"Lorenz në thelb tha se është e pamundur të parashikohen modelet e motit për më shumë se dy javë, sepse këto krahë të vegjël fluturash dhe gjëra të tjera të panumërta të vogla do të çojnë në ndryshime të mëdha," thotë Henson.

Meteorologu Judt është i bindur se njerëzimi nuk mund të parashikojë kurrë një stuhi më shumë se disa orë përpara, pavarësisht sa të mira janë vëzhgimet.

"Për uraganet dhe stuhitë që janë shumë më të forta (dhe për këtë arsye më të lehta për t'u zbuluar paraprakisht), periudha mund të jetë dy deri në tre javë," thotë ai.

Kur bëjnë një parashikim, meteorologët marrin parasysh pasiguritë duke përdorur disa herë një model matematikor. Në të njëjtën kohë, do të japë një rezultat paksa të ndryshëm, por shumica e tyre do të jenë të ngjashëm. Më të shpeshtat do të jenë rezultati përfundimtar.