211service.com
Gränserna för Tornado-förutsägelser
Invånarna i Joplin, Missouri, fick 24 minuters varning innan en tornado drabbade deras stad på söndagen. Det gav många människor tid att ta skydd, men trots varningen dödades över 100 personer. Meteorologer vill gärna kunna varna människor tidigare och kanske rädda fler liv, och de har blivit bättre på att förutsäga förhållanden som ger tornados. Men den snabba och kaotiska karaktären hos tornadobildning kan trotsa vår tekniska förmåga att förutsäga dem med större precision när som helst snart.
Stormklocka: NOAA-satelliter skickar bilder av stormar till meteorologer för analys. Den här bilden av mellanvästern i USA togs under tornado-utbrottet i april 2011.
National Weather Service och dess Storm Prediction Center utfärdar två former av tornadovarningar: klockor och varningar. Klockor uppmärksammar människor på förekomsten av stormförhållanden som föder tornados, och kan nu ringas upp till fem dagar i förväg (för tio år sedan kom varningarna tre dagar i förväg, i bästa fall). Men klockor berättar bara att tromber kan komma – de är inte exakta om när eller var.
Tornadovarningar, å andra sidan, utfärdas när ett ögonvittne har rapporterat en tornado, eller när radaravläsningar indikerar att en tornado håller på att bildas. För tjugo år sedan fick invånarna i genomsnitt en tornadovarning fem minuter före händelsen. Nu har den tiden vuxit till 15 minuter i genomsnitt. Men det kan vara svårt att fortsätta utöka det intervallet.
Meteorologer ägnar redan omfattande resurser åt trombförutsägelser. De finslipar matematiska modeller av åskväder och försöker bättre förstå de förhållanden som får dessa stormar att producera tornados. Modellerna kräver rikligt med data, som mönster av temperaturer och vindflöden i atmosfären, säger Roger Edwards, meteorolog vid National Weather Service. Data kommer från radar, lidar (ljusdetektering och avstånd) och fjärrsensorer. Dessutom samlar National Oceanic and Atmospheric Administration in atmosfärisk data från satelliter. Dessa inkluderar geostationära satelliter, som svävar runt 22 300 miles över jordens ekvator och tar bilder av väder på västra halvklotet, och polära satelliter som kretsar runt, som övervakar förändringar i temperatur, tryck och andra faktorer.
Tillbaka på jorden använder meteorologer många verktyg för att samla information om atmosfäriska förhållanden i tornado-utsatta regioner. Radar och lidar hjälper forskare att mäta hastigheten för vindar och åskväder. De kan använda väderballonger och andra obemannade flygplan utrustade med sensorer som samlar in data om lufttryck, temperatur, vind och luftfuktighet.
Vissa forskare tar till fältet. I ett anmärkningsvärt projekt, Verification of the Origins of Rotation in Tornadoes Experiment (eller Vortex), körde meteorologer runt med bärbara radarer och använde obemannade flygplan för att mäta lokaliserade egenskaper hos tornados. Deras mål var att upptäcka varför vissa luftvirvlar, eller mesocykloner, blir tornados, medan andra helt enkelt skingras.
Dessa ansträngningar har hjälpt forskare att utveckla dussintals algoritmiska prediktionsmodeller för vad som kallas ensembleprognos. I denna process kopplar forskarna in aggregerad information till flera olika modeller. De analyserar resultaten för hot spots, eller områden som modellerna är överens om är de mest sannolika för svår väderaktivitet.
Som ett resultat är tornadoklockor mer exakta, och det är lättare för meteorologer att förutsäga var tornado landningsögonblick är mest sannolikt. Men bara lite grann. Meteorologer kan fortfarande inte effektivt mäta eller modellera förhållandena som omedelbart föregår en tornado. De är inte heller säkra på att dessa förhållanden existerar väldigt länge innan en tornado bildas. Forskare kompenserar genom att inte utfärda många varningar.
Du utfärdar för många varningar, folk blir självbelåtna. Vi vill inte gå för långt i fel riktning, säger University of Oklahomas statistiska meteorolog Mike Richman.
Richman tror att i framtiden kan varningar i vissa fall komma så tidigt som 40 minuter innan en tornado slår till. Men det kommer alltid att vara svårt att bli mer exakt om var tromben kommer att slå till, säger han och andra forskare.
Det här är extrema och småskaliga händelser i atmosfären som drivs av olinjära dynamiska processer, säger Greg Carbin, varningskoordinationsmeteorolog vid National Weather Service. De är till sin natur oförutsägbara.