Исследователи, связанные с Техасским университетом в Остине, разработали стратегию, которая более точно предсказывает сезонные осадки в азиатском муссонном регионе и может обеспечить ощутимые улучшения в управлении водными ресурсами на индийском субконтиненте, затрагивая более одной пятой населения мира.
Используя спутниковые данные о размере и протяженности снежного покрова на Тибетском плато и в Сибири, команда создала более совершенные симуляции климатической модели, которые предсказывают изменение количества муссонных осадков в следующем сезоне. Новое исследование было опубликовано в Интернете в журнале исследований окружающей среды.
«Мы ориентируемся на временную шкалу, превышающую 14 дней прогноза погоды, на более отдаленную, сезонную перспективу», - сказал Пейронг Лин (Peirong Lin), который руководил этим исследовательским проектом, будучи аспирантом в Школе геологических наук Техасского университета. «Это очень важный временной график, потому что управляющие водными ресурсами должны знать прогнозы на месяцы вперед до наступления муссона для принятия решений о ресурсах и сельском хозяйстве».
Муссонные ветры и сопровождающие их дожди приводятся в движение разницей температур между сушей и океаном. Текущее прогнозирование климата опирается на компьютерные модели, которые используют общие модели циркуляции, влажность почвы и другие факторы. Новая модель использует дополнительные спутниковые данные для улучшения этих прогнозов путем пересмотра исторически признанной связи между характеристиками снежного покрова и силой муссонов в азиатском регионе муссонов, особенно на индийском субконтиненте.
«Что касается индийских муссонов, то эмпирически уже было известно почти 140 лет назад, что осадки в летнее время были связаны с снежным покровом в Гималаях», - сказал Зонг-Лян Янг (Zong-Liang Yang), профессор кафедры геологических наук. «Но с нашей новой моделью у нас теперь есть более глубокое понимание взаимосвязанных процессов, и мы можем количественно определить такую связь, которая предсказывает силу сезона муссонов из снежного покрова».
Новое исследование использует размах по ширине и глубину зимних снегов для более точного моделирования муссонов. Информация, обеспечивающая новые модели, поступает от двух спутников: спектрорадиометра для получения изображений с умеренным разрешением (MODIS), который предоставляет данные о площади снежнго покрова, и спутниковой миссии по изучению гравитационного поля Земли и его временны́х вариаций (GRACE) с гравитационной информацией, определяющей глубину снега. В совокупности наблюдения делают смоделированные снежные условия более реалистичными и демонстрируют, что обильный тяжелый снежный покров - с более медленным нагревом суши по сравнению с океаном - приводит к более слабым муссонам. И наоборот, более слабый зимний снег приводит к более сильным муссонам.
Исследование также показывает, что снег в Тибете и Сибири играет различную роль в определении количества муссонных осадков. Снег на Тибетском плато относительно тонкий по сравнению с Сибирским. Детальный анализ в исследовательской работе показывает, что тибетский снежный покров улучшает прогноз на несколько недель. Именно сибирский снег тает позже летом, оказывая тем самым более продолжительное влияние на климатическую систему, что влияет на прогнозы с большим временем выполнения и далее в сезон пиковых муссонов.
Есть ограничения в этом исследовании. Муссоны воздействуют на гораздо более широкий регион мира, но симуляции команды показали, что наиболее ярко выраженные прогнозы были получены только на индийском субконтиненте, и они не были столь эффективными в Восточной Азии.
«Прогноз в основном улучшен по сравнению на индийском субконтиненте, вероятно, потому, что индийский муссон более чувствителен к изменениям снега на суше», - сказал Лин. «Восточноазиатский муссон может быть более сложным».
Тем не менее, команда надеется, что новая стратегия, разработанная в результате их исследований, будет использована для улучшения сезонных прогнозов за пределами Индийского субконтинента с последующими исследованиями, которые расширят текущее моделирование.
«Работа, которую мы выполнили, лидирует в этой области, но потребуется время, чтобы реализовать эти идеи в системах оперативного моделирования в операционных центрах», - сказал Ян. «Но наша цель состоит в том, чтобы уменьшить разрыв между исследованиями и принятием решений в оперативных центрах, и найти способы использовать многие из недостаточно используемых спутников, которые могут обеспечить долгосрочный прогноз погоды».
Новое исследование было опубликовано в журнале Environmental Research Letters.
Источник: Phys.org / University of Texas at Austin
