کشف روش نوین پیش‌بینی طوفان‌ها تا چند هفته پیش از وقوع
محققان مرکز ملی تحقیقات جوی بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF NCAR) روشی جدید برای پیش‌بینی خوشه‌های طوفانی تا چند هفته قبل از شکل‌گیری آن‌ها کشف کرده‌اند. این مطالعه نشان می‌دهد که دو روز پس از عبور امواج جوی در مقیاس بزرگ به نام امواج کلوین، احتمال راه‌اندازی طوفان‌ها دو برابر روز‌های قبل می‌شود.
مدل‌سازی رایانه‌ای پیشرفته
تیم تحقیقاتی با استفاده از رویکردی نوین در مدل‌سازی رایانه‌ای، تأثیر امواج کلوین را بر الگو‌های آب و هوایی جهانی بررسی کرد. این امواج جوی می‌توانند بیش از ۱۰۰۰ مایل در اتمسفر گسترش یابند و الگو‌های آب و هوای جهان را شکل دهند.
روزیمار ریوس بریوس، دانشمند مرکز ملی تحقیقات جوی، بیان کرد اگر پیش‌بینی‌کنندگان بتوانند امواج کلوین را بر فراز اقیانوس آرام شناسایی کنند، می‌توانند پیش‌بینی کنند که چند روز پس از آن، طوفان‌هایی بر فراز اقیانوس اطلس افزایش می‌یابند. این اطلاعات به مدیران بحران و دولت‌های محلی کمک می‌کند تا برای دوره‌های طوفانی فعال آماده شوند و مردم را هشدار دهند.
شبیه‌سازی سیاره آبی
دانشمندان از مدتی‌ها می‌دانستند که طوفان‌ها به صورت خوشه‌ای شکل می‌گیرند و دوره‌های طولانی بی‌فعالی طوفانی بین آن‌ها وجود دارد. اگرچه دراسات قبلی نشان داده بودند که امواج کلوین می‌توانند مسئول این موج‌های طوفانی باشند، اما ثابت کردن رابطه علی مستقیم چالش‌برانگیز بود.
ریوس بریوس و همکارانش با ترکیب ابزار‌های مدل‌سازی رایانه‌ای، توانستند اثبات کنند امواج کلوین شکل‌گیری طوفان را تقویت می‌کنند. آن‌ها از شبیه‌سازی سیاره آبی استفاده کردند که دنیایی فرضی را مدل‌سازی می‌کند که مانند زمین می‌چرخد اما سطح خشکی و فصول ندارد. این محیط ساده‌شده مانند یک آزمایشگاه عمل می‌کند و جدا‌سازی تأثیر امواج کلوین را آسان‌تر می‌سازد.
شبیه‌سازی‌ها بر روی ابررایانه شایین در مرکز ابرمحاسباتی اجرا شدند. اندازه‌گیری‌ها نشان داد که دو روز پس از اوج امواج کلوین، احتمال وقوع طوفان به طور معناداری افزایش می‌یابد و دو برابر می‌شود. از آنجا که این مدل فرآیند فیزیکی شکل‌گیری طوفان را مشخص می‌کند، نتایج فرا‌تر از همبستگی ساده است و رابطه علی را اثبات می‌کند.
اهمیت تحقیقات طولانی‌مدت
این مطالعه بر اهمیت تحقیقات قبلی ریوس بریوس با کوئینتون لاتون، فوق‌دکتری NSF NCAR، در بهبود مدل‌های پیش‌بینی آب و هوا برای شبیه‌سازی امواج کلوین تأکید دارد. ریوس بریوس اظهار داشت این پژوهش در سال ۲۰۱۷ آغاز شد و سال‌ها طول کشید تا از یک ایده به نتایج علمی تبدیل شود. شکاف‌های زیادی در درک مکانیزم شکل‌گیری طوفان‌ها وجود دارد و چنین تحقیقاتی به دانشمندان کمک می‌کند تا تمرکز خود را برای درک بهتر این پدیده‌های قدرتمند محدود کنند.
نتایج این تحقیق در ماهنامه منتشر شده است.