Articles

Hurricanes: Science and Society: National Hurricane Center Forecast Process

National Hurricane Center Forecast Process

The National Hurricane Center (NHC) is responsible for forecasting all tropical cyclone activity in the Atlantic and Eastern Pacific basins around North America. NHC ennustaa trooppisten hirmumyrskyjen rataa, voimakkuutta, kokoa ja rakennetta, myrskypiikkejä, sademääriä ja tornadoja, jotka liittyvät trooppisiin hirmumyrskyihin, sekä trooppisten hirmumyrskyjen muodostumisen todennäköisyyttä 48 tunnin kuluessa. Näiden ennusteiden yleinen taitavuus käy ilmi Hurrikaaniennustemallin tarkkuutta käsittelevästä osiosta. Kun trooppinen hirmumyrsky muodostuu, NHC: n henkilökunta noudattaa tiettyjä menettelyjä luodakseen joukon ennustetuotteita ja ilmoittaakseen sitten näistä tuotteista NHC: n ulkopuolella kuuden tunnin välein. NHC: n ennusteprosessi on tässä keskiössä, mutta muut trooppisten hirmumyrskyjen ennustamisesta muilla merialueilla vastaavat tahot noudattavat samanlaisia menettelyjä, mutta niiden menettelyt on räätälöity niiden vastuualueiden tarpeisiin ja niitä ohjaavat kyseisten alueiden havainnointi -, mallinnus-ja ennustekyvyt.

NHC: n hurrikaaniennustusprosessi alkaa käytettävissä olevista havainnoista. Satelliitit, tiedustelukoneet, Laivat, poijut, tutkat ja muut maalla sijaitsevat alustat ovat tärkeitä välineitä, joita käytetään hurrikaanien jäljittämisessä ja ennustamisessa. Avomeren yllä on trooppinen hirmumyrsky, mutta myrskyn voimakkuutta ja rataa mitataan etäältä ensisijaisesti satelliittien avulla. Ennustajat käyttävät satelliittitietoja myrskyn ominaisuuksien arvioimiseen, mukaan lukien sen keskuksen sijainti, sen aiempi liike (6-12 tunnin kuluessa) ja sen voimakkuus (tuulen maksiminopeus). Atlantin ja Tyynenmeren GEOSTATIONAARISET (GOES) satelliitit voivat jatkuvasti tarkkailla hurrikaaneja niiden muodostumisesta hajoamiseen. Kun Atlantin hurrikaani alkaa uhata maata, Yhdysvallat seuraa sitä suoraan. Ilmavoimien ja NOAA: n hurricane-koneiden, dropsondien ja maa-asemien. Toinen Hurricanesin seurannassa testattu lentokone on Nasan Global Hawk, suuri miehittämätön ilma-alus. Global Hawk on kokeellinen lentokone, jota tullaan hyödyntämään jälleen tulevina hurrikaanikausina mahdollisen toimintakyvyn osoittamiseksi. Chief, Aerial Reconnaissance Coordination, All Hurricanes (CARCAH) koordinoi trooppisten syklonien tiedustelulentoja. Lentojen aikana tiedot lähetetään takaisin CARCAHIIN, tarkistetaan virheiden varalta ja annetaan sekä NHC: n ennustajille että yleisölle. Kun myrsky lähestyy noin 450 km: n (280mi) päässä rannikosta, maalla olevat tutkat antavat kriittisiä sademääriä ja tuulen nopeustietoja. Kun myrsky on laskeutunut, automaattiset Pintahavaintoasemat (ASOSs) ja instrumentoidut sääpallot (radiosondit) antavat lisämittauksia.

Ennusteprosessin kaavio

Ennusteprosessin kaavio. KS.selitykset käytetyistä termeistä. Muokattu Comet-ohjelmasta.

ennustusprosessin seuraavassa vaiheessa analysoidaan kaikki eri havaintoalustojen keräämät tiedot. Havainnot tutkitaan, laatua valvotaan, ja sitten käytetään alustamaan sarja hurrikaaniennustemalleja, joita usein kutsutaan yleisemmin numeerisiksi ennustemalleiksi (NWP). Nämä hurrikaaniennustemallit luovat objektiivisia, tietokoneella luotuja ennusteita hurrikaanin tulevasta radasta ja voimakkuudesta.

Ennusteprosessin kaavio, jossa NWP on korostettuna.

kaavio ennustusprosessista. KS.selitykset käytetyistä termeistä. Muokattu Comet-ohjelmasta.

hurrikaaniennustemallien tuloksia (ja yksittäisistä malleista syntyneitä kokonaisuuksia) tulkitaan ja käytetään sitten ohjeistuksena virallisten hurrikaaniennusteiden ja varoitusten laatimisessa. Jokaisella mallilla on erilainen tapa edustaa ilmakehän prosesseja ja tuottaa joskus hyvin erilaisia tuloksia. Siksi ennustajien on arvioitava kunkin mallin tuotoksen vahvuudet ja heikkoudet ennen virallisen ennusteen laatimista. Arviota varten ennustajat vertaavat ennustemallien tuloksia nykyisiin ja viimeaikaisiin ympäristöhavaintoihin. Hurrikaaniennustajat käyttävät sitten kokemustaan ja harkintakykyään päättääkseen, miten yksilö-ja kokonaismalliohjeistusta käytetään parhaan mahdollisen ennusteen tuottamiseen.

useita NHC: n yksiköitä osallistuu ennusteprosessiin, mukaan lukien trooppisten analyysien ja ennusteiden osasto (Tafb), Hurricane Specialists Unit (HSU) ja Hurricane Liaison Team (HLT). TAFB koostuu haarapäälliköstä, viidestä johtavasta ennustajasta, 10 ennustajasta ja kahdesta meteorologisesta harjoittelijasta. Yksikön tehtävänä on laatia trooppisia valtameriä koskevia ennusteita 24 tuntia vuorokaudessa ympäri vuoden, ja sen pinta-ala on noin 14 miljoonaa neliömailia. He valmistavat päivittäin 57 graafista tuotetta ja 48 tekstituotetta. Hirmumyrskykauden aikana TAFB ja teknisen tuen osasto (TSB) tukevat NHC: tä antamalla tietoja, kuten satelliittiperusteisia trooppisten hirmumyrskyjen sijainti-ja voimakkuusarvioita sekä trooppisten hirmumyrskyjen tutkien sijaintipaikannuksia (jos saatavilla).

kartta National Hurricane Centerin ennustealueista

NHC: n Tropical Analysis and Forecast Branch (Tafb) tarjoaa ennusteita Atlantin valtamerelle sekä Koillis-ja kaakkoiselle Tyynellemerelle, jonka pinta-ala on noin 14 miljoonaa neliökilometriä. TAFB valmistaa päivittäin 57 graafista ja 48 tekstituotetta. Kuva: Chris Landsea, NHC.

HSU seuraa jatkuvasti trooppisia hirmumyrskyjä ja epävakaista säätä Atlantin ja itäisen Tyynenmeren altailla ja analysoi CARCAHIN ja TAFB: n tietoja, suoria ja epäsuoria ympäristöhavaintoja sekä ennustemallin tuloksia. HSU tuottaa myös lopulliset julkiset ennustetuotteet. Kun myrsky muodostaa, täydellinen valikoima neuvontatuotteita, mukaan lukien tekstineuvottelut ja graafiset ennustetuotteet, annetaan 6 tunnin välein. Lisätuotteita annetaan useammin, kun käytössä on hurrikaanivaroitus tai hurrikaanivaroitus. Väliaikaisia yleisötiedotteita voidaan antaa 2 tunnin välein, kun maalla olevat tutkat voivat tarjota luotettavia korjauksia myrskyn keskukseen, ja trooppisten hirmumyrskyjen sijainti-arvioita annetaan näiden 2 tunnin varoitusten välillä. Kun uhka on välitön, NHC: n tuotteet antavat arvioidun sijainnin trooppiselle hirmumyrskylle joka tunti. Alustava tropical cyclone report (TRC) laaditaan kunkin trooppisen hirmumyrskyn päättymisen jälkeen, ja HSU julkaisee kuukausittain trooppisen sään yhteenvedot jokaisen kuukauden lopussa hurrikaanikauden aikana. Yhteensä HSU julkaisee keskimäärin 700 täydellistä neuvontapakettia vuodessa.

HSU tiedottaa myös aktiivisista trooppisista hirmumyrskyistä hätätilapäälliköille ja tiedotusvälineille. Näiden ennuste-ja varoitustuotteiden oikea-aikainen ja luotettava levittäminen antaa yleisölle (ja heidän paikallisille hätäpäälliköilleen) mahdollisuuden tehdä suunnitelmia omaisuutensa turvaamiseksi ja ryhtyä muihin tarvittaviin toimenpiteisiin suojautuakseen hurrikaanin (tai trooppisen myrskyn) rantautumista edeltävinä päivinä ja tunteina. HSU tekee myös yhteistyötä Meksikon, Keski-Amerikan ja Karibian Ilmatieteen laitoksen kanssa tarkkailun ja varoitussuositusten antamiseksi.

HLT on Federal Emergency Management Agencyn (FEMA) sponsoroima tiimi, joka koostuu liittovaltion, osavaltion ja paikallisten hätätilapäälliköiden, FEMA: n henkilöstön ja erityisesti koulutettujen kansallisen sääpalvelun (NWS) ennustajista. He työskentelevät ”siltana” NHC: n ennustajien ja paikallisten hätäpäälliköiden välillä, jotka käsittelevät trooppisen hirmumyrskyn uhkaa. Yksi HLT: n tärkeimmistä tehtävistä on tiedottaa myrskyn etenemisestä ja uhkatasosta asianmukaisten liittovaltion, osavaltion ja paikallisten viranomaisten kanssa. Valtio ja / tai paikalliset viranomaiset tekevät kuitenkin lopulliset evakuointipäätökset, eivät HLT tai NHC.

Ennusteprosessin kaavio.

kaavio ennustusprosessista. KS.selitykset käytetyistä termeistä. Muokattu Comet-ohjelmasta.

trooppisten hirmumyrskyjen ennusteet ja varoitukset koordinoidaan kansallisten keskusten ja paikallisten ennustetoimistojen välillä johdonmukaisuuden varmistamiseksi, mikä on tärkeää trooppisten hirmumyrskyjen saapuessa maahan. Kun NHC on antanut ennusteen, paikalliset NWS Weather Forecast Office (wfos) käyttävät tietoja räätälöidäkseen paikallisia ennusteitaan. NHC ei pysty tuottamaan sääennusteita, jotka on räätälöity jokaisen rannikon sijainnin olosuhteisiin, joten on tärkeää ottaa yhteyttä paikalliseen WFO: Hon hurrikaanin tämänhetkisten ja ennustettujen paikallisten vaikutusten varalta.

tietoa paikallisista WFOs: ista annetaan paikalliselle ja osavaltion hätätilahallinnolle sekä tiedotusvälineille. Pelastusjohtajat ovat ennusteprosessin lopullisia päättäjiä. Heidän tehtävänään on määrätä evakuoinnit, valmistella paikallisyhteisöä ja järjestää resursseja. Suurelle yleisölle televisio, radio, Internet ja NOAA: n sääradio ovat kaikki tärkeitä hurrikaanitietojen lähteitä.