Антарктический радар помог повысить точность прогнозов погоды в Южном полушарии

Метеорологические прогнозы для Южного полушария обычно менее точны, чем для Северного. Одна из главных причин — нехватка наблюдений в Антарктиде и над окружающим её Южным океаном. Новое исследование показало, что регулярные данные антарктического радара способны заметно улучшить прогнозирование крупных атмосферных процессов, включая опасные «атмосферные реки». Атмосферными реками называют длинные и сравнительно узкие потоки воздуха, переносящие огромное количество водяного пара. Достигая суши или сталкиваясь с горными массивами, они могут вызывать сильные дожди, снегопады, наводнения и штормовой ветер.

Такие явления влияют на погоду в Австралии, Новой Зеландии, Южной Америке и самой Антарктиде. Японские исследователи решили проверить, насколько полезными для прогнозирования могут быть наблюдения радара PANSY, установленного на антарктической станции Сёва. Он непрерывно измеряет скорость и направление ветра на разных высотах и способен передавать новые данные каждый час. Обычно для изучения атмосферы применяют радиозонды — приборы, которые поднимаются на воздушных шарах. Однако в условиях Антарктиды их частый запуск требует значительных затрат и зависит от сложной логистики.

Радар способен проводить наблюдения постоянно, не требуя каждый раз отправлять в небо новое оборудование. Учёные использовали данные, собранные зимой 2022 года в Южном полушарии. На суперкомпьютере Earth Simulator они создали два варианта анализа и прогноза погоды: один учитывал сведения радара PANSY, а другой основывался только на традиционных наблюдениях. Затем исследователи сравнили результаты на примере семи атмосферных рек, проходивших через умеренные широты Южного полушария. Добавление радарных данных позволило точнее восстановить скорость ветра, температуру и высоту атмосферных слоёв над Антарктидой и Южным океаном.

Изменения начальных данных не оставались в пределах полярного региона, а распространялись дальше и влияли на прогнозы погоды в умеренных широтах. Особенно заметными оказались различия в расчётах переноса влаги атмосферными реками — в некоторых случаях они превышали 30%. Во всех семи изученных эпизодах прогнозы, учитывавшие информацию антарктического радара, давали меньшую погрешность, чем расчёты, основанные только на обычной системе наблюдений. Результаты показывают, что даже один источник регулярных данных в малонаблюдаемом регионе может улучшить представление о состоянии атмосферы на огромной территории. Более точные прогнозы атмосферных рек помогут заранее предупреждать население о наводнениях и сильных снегопадах, а также повысят безопасность авиации, морского транспорта и научных экспедиций.

Польза таких наблюдений не ограничивается краткосрочными прогнозами. Метеорологические архивы используются для оценки количества снега, поступающего на Антарктический ледяной щит, и расчёта изменений его массы. Если начальные атмосферные данные содержат ошибки, это влияет и на долгосрочные климатические оценки. Исследователи считают, что сведения PANSY и других постоянно работающих полярных радаров следует включать в оперативные системы прогнозирования. Расширение сети наблюдений в Антарктиде может сделать прогнозы для всего Южного полушария более точными и помочь лучше понять происходящие климатические изменения.

• Древняя стена может помочь установить, где зародился Париж
• Как мозг устраняет противоречия и создаёт единую картину увиденного
• Глобальное потепление нарушает многовековую климатическую связь между двумя океанами
• Под горами Юты обнаружили огромные запасы скрытого льда
• Ношение оружия почти в четыре раза повышает вероятность попытки самоубийства среди подростков
• Учёные нашли новую подсказку к происхождению Кровавого водопада в Антарктиде
• Учёные впервые испытали метод утолщения арктического льда
• Под землей обнаружили гигантскую грибную сеть длиной в квадриллионы километров