Приходит чудовищная буря. Изображение предоставлено Национальной службой погоды
У меня был один из тех моментов современной жизни, разъединяющих. Я посмотрел вниз и увидел на карте погоды массивный отвратительно выглядящий вихрь, направляющийся сюда. Я поднял глаза и увидел нежное мерцание листьев на клене сзади.
Это было странное чувство - сидеть в тишине, глядя на вероятный путь разрушения и перебоев в подаче электроэнергии. Ураган «Сэнди» последует в течение следующих нескольких дней. Но несмотря на все беспокойства, это было лучше знать, чем нет. У каждого на Восточном побережье было целых три дня, чтобы купить батареи и туалетную бумагу.
Вероятно, некоторые люди около океана, которым было приказано эвакуироваться, скажут, что в этом нет необходимости, и будут жаловаться на неточность компьютерных моделей, которые принимали эти решения. Правда в том, что наука о прогнозировании погоды стала удивительно точной.
Как указывал Нейт Сильвер в « Нью-Йорк Таймс» в прошлом месяце, синоптики стали волшебниками предсказательного бизнеса, гораздо более точными, чем политические эксперты или экономические аналитики. В своей статье под названием «Метеоролог не дебил» Сильвер пишет:
«Возможно, самые впечатляющие результаты были в прогнозировании ураганов. Всего 25 лет назад, когда Национальный центр ураганов пытался предсказать, где ураган обрушится за три дня до выхода на сушу, он пропустил в среднем 350 миль. Если бы ураган «Исаак», совершивший свой непредсказуемый путь через Мексиканский залив в прошлом месяце, произошел в конце 1980-х годов, центр мог спроецировать высадку в любом месте от Хьюстона до Таллахасси, отменив неисчислимые тысячи коммерческих сделок, полетов и пикников между ними - и подрывая репутацию, когда ураган обрушился на сотни миль. Сейчас средний промах составляет всего около 100 миль ».
Игра чисел
Так почему же резкое улучшение? Это сводится к цифрам, в основном к количеству вычислений, которые способны выполнять современные суперкомпьютеры. Возьмем, к примеру, огромную компьютерную операцию, которая была запущена в штате Вайоминг несколько недель назад для Национального центра атмосферных исследований (NCAR). Он называется Йеллоустоун и может выполнять поразительные 1, 5 квадриллиона вычислений в секунду.
Иными словами, Йеллоустоун может за девять минут закончить краткосрочный прогноз погоды, который потребовался его предшественнику за три часа. Он сможет значительно сузить фокус своего анализа до меньшего географического района, взяв типичную единицу измерения в 60 квадратных миль, используемую в этом виде компьютерного моделирования, и сократив ее до семи квадратных миль. Это похоже на увеличение микроскопа, обеспечивающий уровень детализации данных, который делает возможным более точное предсказание.
Вот что, согласно NCAR, будет означать отслеживание торнадо и сильных гроз:
«Ученые смогут моделировать эти небольшие, но опасные системы с замечательной детализацией, увеличивая движение ветра, дождевых капель и другие особенности в разных точках и во время отдельного шторма. Узнав больше о структуре и развитии суровых погодных условий, исследователи смогут помочь прогнозистам дать более точные и конкретные прогнозы, например, о том, какие места в округе с наибольшей вероятностью столкнутся с торнадо в течение следующего часа ».
Ломать его
Когда суперкомпьютер моделирует погоду, он использует миллионы чисел, которые представляют такие факторы, как температура, атмосферное давление, ветер и т. Д., И анализирует их с помощью системы координат на многих вертикальных уровнях, начиная с поверхности Земли и поднимаясь вплоть до стратосфера. Чем больше точек данных он может обрабатывать за один раз, тем точнее он может измерить, как эти элементы взаимодействуют и формируют погодные условия и движение.
Но Нейт Сильвер утверждает, что одна из вещей, которые делают ученых-метеорологов лучшими предсказателями, чем их коллеги в других областях, - это их признание того, что ни они, ни их числа не являются идеальными. Они не только научились использовать свои личные знания о погодных условиях для адаптации к некоторым ограничениям компьютерного моделирования - не очень хорошо видеть общую картину или распознавать старые модели, даже если ими даже манипулировали, - но они Также стали более охотно публично признавать неопределенность своих прогнозов.
Например, в Национальном центре ураганов больше не отображается ни одной линии, обозначающей ожидаемый путь шторма. Теперь он предоставляет диаграммы, отображающие расширяющуюся полосу цвета с указанием областей наибольшего риска, символ, который стал известен как «конус хаоса».
Принимая недостатки своих знаний, говорит Сильвер, исследователи погоды теперь понимают, что «даже самые совершенные компьютеры, прочесывая, казалось бы, безграничные данные, крайне плохо подготовлены для того, чтобы самим предсказать нечто столь же динамичное, как погода».
Тем временем, здесь, в конусе хаоса, пришло время начать практиковать чтение при свете фонарика.
Экстремальные меры
Вот другие недавние события, связанные с технологией и экстремальной погодой:
- То, что нам не нужно слышать: из-за неумелого управления и отсутствия финансирования у США, скорее всего, будет пробел в охвате спутника в ближайшем будущем, то есть без одного из ключевых инструментов, которые он использует для отслеживания пути штормы.
- Вещи, которые натыкаются на ночь: Новые интеллектуальные радиолокационные системы на самолетах облегчат пилотам обнаружение и избежание сильных гроз.
- Определенно, это не место, где можно застрять: Китай начал пробные испытания первой в мире высокоскоростной высокогорной железной дороги, построенной для того, чтобы выдерживать температуру ниже 40 градусов ниже нуля.
Видео бонус: вот последние новости от канала погоды на трассе урагана «Сэнди».
Больше от Smithsonian.com
Три четверти американцев считают, что изменение климата влияет на погоду
Можем ли мы что-нибудь сделать с этой погодой?
