Радарные наблюдения Антарктиды улучшили прогнозы атмосферных рек в Южном полушарии

Прогнозы погоды в Южном полушарии традиционно менее точны, чем в Северном. Причина — нехватка наблюдений над Антарктидой и Южным океаном, одними из самых удалённых и сложных для мониторинга регионов планеты. Это затрудняет предсказание атмосферных рек, которые несут тяжёлые последствия: сильные дожди, снегопады, наводнения и ураганные ветры в Австралии, Новой Зеландии, Южной Америке и самой Антарктиде.

Как работал эксперимент

Команда под руководством доцента Казутоши Сато из Национального института полярных исследований Японии провела исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports. Учёные использовали данные радара PANSY (Program of the Antarctic Syowa Mesosphere–Stratosphere–Troposphere/Incoherent Scatter Radar), установленного на японской станции Сёва в Антарктиде.

Ключевое преимущество радара PANSY — он непрерывно измеряет ветер в атмосфере с высокой частотой, в отличие от радиозондов (метеорологических зондов), которые запускают редко из-за финансовых и технических ограничений в экстремальных условиях Антарктиды.

Результаты тестирования

Исследователи сравнили прогнозы погоды, составленные с включением и без включения данных радара PANSY, во время австрального зимнего сезона 2022 года. Они проанализировали семь событий с атмосферными реками в средних широтах Южного полушария.

Результаты показали значительное улучшение: разница в переносе влаги атмосферными реками между вариантами с радаром и без составила более 30%. Во всех семи случаях прогнозы с включением данных радара показали меньшие ошибки предсказания, чем прогнозы, основанные только на традиционных наблюдениях.

Что улучшилось в анализе

Ассимиляция (включение) данных радара PANSY в систему численного прогноза погоды ALEDAS улучшила представление атмосферных условий над Антарктидой и Южным океаном. В частности, повысилась точность определения скорости ветра, температуры и геопотенциальной высоты. Эти улучшения сохранялись и в период самого прогноза, повышая точность предсказания циркуляции атмосферы и интегрированного водяного пара, связанного с атмосферными реками в средних широтах Южного полушария.

Почему это важно

По словам профессора Дзюна Инуэ из NIPR, традиционные радиозондовые наблюдения сложны в экстремальных условиях Антарктиды. «Мы предложили новый метод повышения точности прогнозов, используя инструменты, способные к непрерывным наблюдениям с высокой временной разрешающей способностью», — объясняет он.

Неточности в данных об атмосфере Антарктиды распространяются далеко за пределы континента, влияя на прогнозы для большей части Южного полушария. Кроме того, исследователи отмечают, что улучшенные данные об Антарктиде могут помочь лучше понять изменение климата и его влияние на ледяной щит континента.

Перспективы

Исследование демонстрирует ценность непрерывных радарных измерений для прогнозирования погоды. По мере совершенствования моделей прогноза интеграция данных от атмосферных радаров и других новых технологий может сделать прогнозы более надёжными, что поддержит готовность к стихийным бедствиям, авиацию, судоходство и помощь сообществам, подверженным экстремальным погодным явлениям.

Это данные исследования, а не медицинский совет.