Vorhersage Super Bowl Schnee ist ein Epos Prognose Herausforderung (Op-Ed)

Bob Henson ist ein Schriftsteller-Editor bei der Universität Corporation für atmosphärische Forschung (UCAR). Dieser Op-Ed wurde von einem Post um die UCAR AtmosNews. Henson beigetragen haben, diesen Artikel zu LiveScience Experte stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Lassen Sie uns beiseite stellen das Ergebnis der kommenden Super Bowl XLVII für einen Moment – wie eine Straftat um ein traditionelles Tasche Passer gebaut mit einer, die zu vergleichen verwendet z. B. eine neue Schule-Quarterback, die ausgeführt werden kann. Stattdessen sehen wir eine weitere wichtige Frage: wird es Schnee am Spieltag?

Nächsten Monat Super Bowl wird das erste jemals in einem offenen Stadion in den nördlichen Vereinigten Staaten statt. Infolgedessen haben Meteorologen und Klimatologen Almanach Schriftsteller mit einem Gewicht wurde auf was könnte, könnte oder wird am 2. Februar in New Jersey MetLife Stadium weatherwise geschehen.

Die meisten Menschen erkennen, dass lokale Wettervorhersagen werden zunehmend unzuverlässig mehr als ein paar Tage aus. So versucht, bestimmte Wetter Vorhersagen ein oder zwei Monate vor der Mühe Wert, außer als ein Gesellschaftsspiel möglicherweise nicht.

Jedoch sobald Sie zu etwa ein bis zwei Wochen vom Kick-off, du bist in einem interessanter Zeitfenster – ein Ort, wo Wettervorhersagen, saisonale Vorhersagen und klimatologische Anleitung schneiden.

Betrachten wir also zwei Fragen:

• Was können Meteorologen heute über das Wetter in East Rutherford, New Jersey, am 2. Februar?
• Was könnte Meteorologen in der Lage, in einer ähnlichen Situation Jahren sagen ab jetzt? Könnte jetzt im Gange führen zu mehr zuverlässige langfristige Wettervorhersagen durch die Zeit erforschen, was, die der nächste Schnee-gefährdeten Super Bowl stattfindet?

Die große Bild-Quoten

Am Newark Liberty International Airport – das große Wetter Beobachtungsplatz am repräsentativsten MetLife Stadium – im Durchschnitt hoch und niedrig für Februar 2 sind 40° F (4° C) und 25° F (– 4 ° C) die durchschnittliche Temperatur um 6:00 pm EST, kurz vor Kick-off-Zeit (18:30), ist 34 ° F (1 ° F). Im Zeitraum von 1931 bis 2013 alle bis auf eine Handvoll Februar 2 Termine hatte 18:00 Lesungen zwischen 19 ° C und 51 ° F (– 7 und 11 ° C). (Viel mehr Daten finden Sie auf biggameweather.com, einer Website des Amtes der New Jersey State Klimatologe betrieben wird).

Die brennende Frage auf den Köpfen von Millionen – wird es schneien? — die Website untersucht die sieben Tage rund um Februar 2 (30. Januar bis 5. Februar). In diesem Zeitfenster ist auf etwa 15 Prozent aller Tage seit 1931 mindestens 0,1 Zoll Schnee gefallen. Die Wahrscheinlichkeit von 1,0 Zoll oder mehr Dips auf 6 Prozent, und nur etwa 1 Prozent der Tage habe mehr als 6,0 Zoll gesehen. Am 2. Februar selbst ist der größte Schneefall aktenkundig 3,4 Zoll.

In der Theorie könnte Meteorologen gehen einen Schritt weiter in bestimmten Jahren beim Blick auf Phänomene wie El Niño zu sehen, ob die klimatologischen Quoten verschieben könnte. In einigen Teilen des Landes kann das Vorhandensein von El Niño oder La Niña einen bestimmten Winter eher feuchter, trockener, wärmer oder kälter als normal machen. Jedoch gibt es keine El Niño und La Niña im Gange in diesem Winter so der Punkt umstritten ist.

Eines Tages, möglicherweise langfristige Prognosen Faktor in der North Atlantic Oscillation, die auch die Chancen von Kälte und Schnee in den USA Nordosten prägen können. Im Moment ist jedoch die NAO selbst schwierig, über ein paar Tage vorherzusagen.

Die Chancen in den kommenden Tagen

Wenn Sie Klimatologie in spezifischen Vorhersagen des Wetters Super Bowl hinausgehen möchten, müssen Sie geduldig sein. Prognosen von Wetter und umfangreiche Funktionen haben stetig in den letzten Jahrzehnten Dank im großen Teil auf verbesserte Datenerhebung durch Satelliten und immer bessere Computer Prognosemodelle verbessert. Aber darüber hinaus mehr als eine Woche oder so im Voraus sollten solche Modell Führung mit wenigstens ein paar Körner Salz genommen werden.

Der nationale Wetter-Service (NWS) simuliert die Atmosphäre bis zu 384 Stunden (16 Tage) mit Modellläufe, die viermal täglich aktualisiert werden. Diese Zufuhr in den NWS-Perspektiven für 6 Tage bis 10 Tage und 8 Tage bis 14 Tage, inklusive Karten-Darstellung der Quoten, die Temperatur und Niederschlag oberhalb oder unterhalb des Normal sein werden.

Das wichtigste Instrument für die extended Range Prognose nutzt die NWS ist das Global Forecast System-Modell. Bedrohlich, zeigte die 384 Stunden GFS Prognose der Oberfläche Wetter-Funktionen, basierend auf Daten von 7 Uhr EST am Donnerstag, den 16. Januar, und um 7 Uhr EST am Samstag, den 1. Februar gültig Starkniederschlägen aus New York City und Umgebung in Neu-England, mit Temperaturen kalt genug für Schnee.

Allerdings gibt es mehr zu der Geschichte. Jede GFS-Zyklus umfasst neben der "operativen" Flucht oben ein Ensemble von 20 anderen Abfahrten jeweils niedrigere Auflösung (bis auf die Berechnung von Zeit und Kosten sparen). Alle werden hergestellt, zur gleichen Zeit, aber mit etwas unterschiedlichen Ausgangspunkt Bedingungen, die die Unsicherheit in unserer noch begrenzte Beobachtungen zu imitieren. In der Regel die Ensemblemitglieder beginnen eng aufeinander abgestimmt, aber dann innerhalb weniger Tage voneinander abweichen. Mitglieder des Ensemble können über die Langstrecken deutlich voneinander unterscheiden. Darüber hinaus eine neue Reihe von Ensembles wird alle sechs Stunden produziert, und die Ergebnisse können dramatisch von dem einen Lauf zum nächsten ändern. Was die Sache noch komplizierter, einige sind andere globale Modelle ein paar Tage in die Zukunft, jede mit ihren eigenen Darstellungen der Atmosphäre führen.

Dies deutet darauf hin, dass niemand zu viel hat in jedem einzelnen Vorhersage zwei Wochen heraus stellen sollte. Selbst die offizielle NWS lokalen Prognosen, die sieben Tage gehen müssen mit einer gewissen Vorsicht am anderen Ende angesehen werden, da ihre Fähigkeit zu diesem Zeitpunkt etwas besser als Klimatologie ist. Das heißt, können die durchschnittliche Höchsttemperatur, Low und Niederschlag Mengen beobachtet am 2. Februar in den letzten 30 Jahren fast so nahe sein wie eine typische Wetterbericht sieben Tage vorher ausgestellt korrekt kommen.

Es ist auch wichtig zu unterscheiden zwischen "können" und "Genauigkeit". Man könnte eine feste Vorhersage von "kein Schnee" einen Monat im Voraus über den Super Bowl anbieten, und die Chancen sind größer als 80 Prozent, dass die Prognose richtig wäre – aber nicht notwendigerweise geschickt. Die Chancen auf Schnee sind weniger als 50 / 50 an einem bestimmten Tag im Februar, so klimatologische Mittelwerten allein Sie eine ähnliche Antwort gegeben haben könnte.

Auf der positiven Seite können Ensembles nützlich sein, in der Annahme, dass die allgemeine Muster, die möglicherweise ein paar Tage ab jetzt präsentieren wie sei es eine Tendenz in Richtung kalte Luft in den östlichen Vereinigten Staaten. Wenn die Ensemblemitglieder auf ein bestimmtes Szenario Stimme und mehrere Modelle auch zustimmen, ist es wahrscheinlicher, dass das eigentliche Muster am Ende dieses Szenario ähnelt.

Wie heute (22. Januar), gibt es wachsende bringt Vereinbarung, dass nächste Woche eine längere Strecke des kalten Wetters im Nordosten, mit der Möglichkeit von Regen oder Schnee in Richtung Super Bowl Wochenende. Doch der Teufel steckt im Detail – nur eine leichte Verschiebung in den Zeitpunkt oder die Lage der wichtigsten Wetter-Funktionen könnte einen großen Unterschied in der Folge 10 oder 12 Tagen ab jetzt machen. Das ist ein Grund warum langfristige lokalen Prognosen noch schwierig sein können auch wenn die größeren Wetter-Features mehr ein paar Tage aus deutlicher sind.

Wetter und chaos

Teil des Kredits für diesen Zustand geht an atmosphärischen Chaos. Seine Bedeutung wurde von Edward Lorenz, der berühmte Physiker und häufige NCAR Visitorbased am Massachusetts Institute of Technology identifiziert. Lorenz theoretisierte, daß schwach, zufällige Elemente in die Atmosphäre schließlich im Bereich wachsen würde, bis sie alle Nutzsignal aus ein Prognosemodell dominiert. Am ersten Lorenz nicht geben Sie den äußeren Bereich potenziell nützliche Vorhersagen, aber später er spekuliert, dass es etwa drei Wochen, vielleicht ein bisschen weniger sein könnte.

Forschung auch weiterhin sichern Sie Chaos-Theorie, nach Grant Branstator, ein NCAR-Wissenschaftler, die längerfristige Prognose studiert hat.

"Studien immer wieder zeigen, dass in typischen Situationen kann man jede Fertigkeit für Vorhersagen für einzelne Tage haben, wenn die Vorhersagen länger als etwa zwei Wochen sind", sagt Branstator. "Dies ist nicht etwa, weil Modelle Armen Annäherungen an Natur sind. Auch ein perfektes Modell hätte diese Grenze. "Dies ist eine physische Abhängigkeit, die jeder Versuch, die 16-Tage-Vorhersagen nicht ignorieren kann."

Werden langfristige Prognosen werden also jemals besser?

Branstator und einige Kollegen sehe einen Schimmer von Hoffnung, die zumindest einige nützliche Informationen schließlich zwei Wochen oder mehr, ein Zieldatum entnommen werden kann. Eine aktuelle Studie unter der Leitung von NCAR Haiyan Teng bietet ein Beispiel in Bezug auf US-Hitzewellen. Teng, Branstator und ihre Kollegen festgestellt, dass wenn ein bestimmten übergeordneten Zirkulationsmuster passiert, ungewöhnlich stark zu sein, dann die Chancen einer Great Plains Hitzewelle Auftritt zwei Wochen später sind größer als normal. Wenn das Muster vier Mal stärker ist, sind die Chancen einer bedeutenden Hitzewelle auch um das Vierfache, von etwa 2,5 Prozent auf 10 Prozent gesteigert.

"Auch unter diesen ungewöhnlichen Bedingungen, wenn das System ungewöhnlich voraussagen lassen wir immer noch kann nur sagen, dass es eine 10-prozentige Chance einer Hitzewelle ist", stellt Branstator fest.

Forscher suchen auch in einen anderen Faktor, die Fertigkeit in Vorhersagen über zwei Wochen hinaus verbessern könnte: die Verbindung zwischen tropischen Regenfälle und nachfolgende Wetterlagen. Es mag wie eine totale, Schauer und Gewitter über dem indischen Ozean Stürme in den Vereinigten Staaten zugeordnet, aber Wissenschaftler sind Einschießen auf eine periodische Störung der Madden-Julian Oszillation (MJO) (siehe Abbildung in diesem QuickTime-Film). MJO Events verschieben aus dem indischen Ozean rund um den Globus, beibehalten und die Auswirkungen auf Wettermuster für Wochen hintereinander.

Beispielsweise stellt der Ansatz einer MJO Störung während der Hurrikan-Saison erheblich Oddsof ein tropischer Wirbelsturm im Golf von Mexiko und westliche Karibik. Und im Winter ist das Auftreten eines Ereignisses MJO im Indischen Ozean verbunden mit dem Ort und Schweregrad der große Stürme an der Westküste Nordamerikas, die etwa 10 Tage später auftreten.

"Wenn Sie herausfinden können, wie ein MJO Ereignis beginnt, ein paar Wochen Warnung über Winter Stürme in den Vereinigten Staaten," man kann", sagt NCAR Wissenschaftler Mitchell Moncrieff, wer konzentriert sich auf langfristige Prognose Herausforderungen.

Um weitere Informationen zu solchen atmosphärischen Verbindungen benötigen Wissenschaftler bessere Beobachtungen und Computersimulationen. Eines der neuen Werkzeuge zeichnen Interesse ist das Modell für die Vorhersage über Skalen, von NCAR und dem US Department of Energy entwickelt und zur Verfügung gestellt der Forschungsgemeinschaft letztes Jahr. Es kann Wissenschaftler Computersimulationen von der ganzen Welt laufen während der Fokussierung auf bestimmte geografische Regionen. In den letzten Tests dargestellt MPAS erfolgreich einen Cluster von Midwest Schwergewitter mehr als vier Tage aus und tropische Wirbelstürme im Pazifik bis zu sechs Tage im Voraus.

In der gesamten Gemeinschaft von Forschern gibt es unterschiedliche Meinungen auf wieviel Fortschritt für Vorhersagen über zwei Wochen hinaus realistischerweise erwartet werden kann. Viele Wissenschaftler warnen, dass auch perfekte Werkzeuge eine Wand des Chaos treffen würde, die detaillierte lokale Prognosen über diesen Punkt hinaus bedeutungslos machen würde. Andere Forscher behaupten, dass es möglich ist, eines Tages, einige Aspekte der allgemeinen Wetterlage, zumindest in gewisser Weise probabilistische mehr als zwei Wochen rechnen.

"Ausweitung der Vorhersage von Wetterextremen außerhalb der zweiwöchigen eine internationale grand Challenge", sagt Moncrieff. "Fortschritte in diesem Bereich ist entscheidend für Entscheider, die potenziell schädliche Wetterereignisse vorbereiten zu helfen."

Was ist mit diesem Fußballspiel?

Auch wenn der heutigen Long-Range Modelle waren extrem zuverlässig in Bezug auf den Fluss der großen Wetter-Funktionen ein oder zwei Wochen, diesen Punkt nachdenken: nur einen halben Tag Fehler in einer Planung für ein Fußballspiel 10 Tage ab sofort (oder nur etwa 5 Prozent in Bezug auf Zeitpunkt) den Unterschied zwischen Sonne und Schnee bedeuten könnte, vorausgesetzt, ein Wettersystem schnelllebigen waren in der Gegend. Dies allein sollte machen uns vorsichtig über eine bestimmte Prognose zu wörtlich nehmen bis wir in wenigen Tagen eines Ereignisses erhalten.

Zumindest bis 2018 gibt es keine weitere Super Bowls für einen nördlichen Stadion geplant. Wie bei der Ausgabe 2014 verspricht der National Football League, dass das Spiel verschoben wird, wenn eine Prognose von starkem Schneefall materialisiert. Im Moment kann niemand genau sagen, wenn das passieren wird. Aber zumindest die klimatologischen Quote von nur 6 Prozent Chance von mehr als einem Zoll Schnee sollten einige warme Behaglichkeit Fans geben.

Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Diese Version des Artikels erschien ursprünglich am LiveScience.