Sind Europäer Besser Als Amerikaner, Wenn Es Darum Geht, Stürme Vorherzusagen?

Europäische und US-amerikanische Modelle machen häufig unterschiedliche Vorhersagen über Wetter- und Sturmspuren, einschließlich der des Hurrikans Joaquin. Hier ist der Grund.

Als der Hurrikan Joaquin heute Wind über dem Atlantik gewann, versuchten Meteorologen herauszufinden, wohin er als nächstes führen soll, und ließen uns den Rest am Kopf kratzen. Wird dieser Sturm, der derzeit die Bahamas bestraft, nach Westen abbiegen und entlang der Ostküste landen, oder wird er nach Osten abbiegen und uns in Ruhe lassen? Beide Prognosen wurden heute ausgestrahlt. Das American Global Forecasting System (GFS) sagte voraus, dass der Sturm in den USA landen würde, während das Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) erwartete, dass Joaquin die Ostküste vollständig überspringen würde. In der Zwischenzeit wuchs der Hurrikan auf der Saffir-Simpson-Skala von Kategorie 3 auf Kategorie 4, wobei die Winde mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 km / h getaktet wurden.

Die Hauptursache für die Diskrepanz in den Vorhersagen von Joaquins Weg war ein Tiefdrucktrog, der sich nordöstlich des Sturms entwickelte. Das amerikanische Modell sagte voraus, dass der Trog den Sturm in die Ostküste der USA ziehen würde. Das europäische Modell sagte andererseits voraus, dass der Hurrikan zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Niederdrucksystem interagieren und Joaquin die Flucht ermöglichen würde Kurve zum Meer.

Amerikanische und europäische Modelle waren schon früher uneins. Im Jahr 2012 prognostizierte die amerikanische GFS, dass der Hurrikan Sandy über den Ozean sprudeln würde. Das europäische Modell erwartete ein beunruhigenderes Szenario: Der Sturm würde sich nach Westen wenden und die Ostküste treffen. Leider hatten die Europäer recht. Sandy traf die Ostküste und verursachte mindestens 233 Todesfälle und Einsatzkräfte sowie die zugrunde liegende Physik, die von jedem verwendet wurde.

Um diese Wetterbahnmodelle zu betreiben, sammeln Wissenschaftler zunächst Informationen über die Atmosphäre aus verschiedenen Quellen, darunter Schiffe, Ballons und Satelliten. Mithilfe von Simulationen werden die Datenpunkte dann auf ein Gitter gepackt, wodurch im Wesentlichen eine dreidimensionale Beschreibung der Atmosphäre erstellt wird. "Die [Europäer] können das besser, weil ihr Simulationssystem besser ist und sie mehr Daten verwenden als wir", sagt Cliff Mass, Professor für Atmosphärenwissenschaften an der University of Washington.

Das europäische System benötigt außerdem mehr Rechenleistung, wodurch das Modell in einem feineren Raster ausgeführt werden kann, was eine höhere Auflösung und bessere Prognosen ermöglicht. Eine weitere wichtige Komponente ist die zugrunde liegende Physik, mit der die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Wolken bestimmt werden. Auch hier machen die europäischen Zentren einen besseren Job.

Die Wissenschaftler führen die Modelle nicht nur mit der höchstmöglichen Auflösung aus, um die genauesten Vorhersagen zu erhalten, sondern führen auch sogenannte Ensemble-Modelle durch, mit denen sie die Genauigkeit und Konsistenz ihrer Vorhersagen bestimmen können. Dazu führen sie Simulationen mit etwas niedrigeren Auflösungen unter verschiedenen hypothetischen Bedingungen durch, um festzustellen, wo die Unsicherheiten in den Prognosen liegen. Das europäische System führt 50 dieser Zyklen aus, während das amerikanische GFS nur 20 ausführt. Am Mittwoch (30. September) sagten nur 10 der 50 europäischen Ensembles den Hurrikan in den USA voraus, während 10 der 20 amerikanischen den gleichen vorhersagten.

Die Überlegenheit des EZMW beruht hauptsächlich auf der Bereitschaft Europas, in Software zu investieren und für Computer auszugeben. "Die Europäer haben einfach mehr Menschen und mehr Geld darauf geworfen", sagt Masters. "So erzielen sie bessere Ergebnisse." Im Vergleich dazu sind die USA weitgehend reaktiv geblieben. Derzeit werden Anstrengungen unternommen, um die Rechenleistung zu verbessern und Datensimulationssysteme zu verbessern, aber unsere Genauigkeit bleibt immer noch zurück. Bereits im Jahr 2006 forderte das National Science Board nach der Verwüstung nach dem Hurrikan Katrina eine Aufstockung der Mittel für die Hurrikanforschung um 300 Millionen US-Dollar pro Jahr. Laut Masters hat sich das Budget seitdem nicht wesentlich geändert.

Jüngsten Berichten zufolge nähern sich die Prognosen von Joaquins Weg allmählich den europäischen Prognosen an.