https://bodybydarwin.com
Slider Image

Weersvoorspellingen zijn niet perfect, maar ze komen er wel

2020

De atmosfeer die onze planeet bedekt, bevat ongeveer 5.600 biljoen ton lucht. Het kan de grond beneden ontploffen met bliksem, stortregens, hittegolven en tornado's, of het strelen met een licht briesje of een laagje sneeuwvlokken. Zoals de afgelopen dagen ons eraan hebben herinnerd, is het geen sinecure om voorspellingen te doen over wat deze enorme, ziedende massa van wind en water zal doen.

Maar onze voorspellingskracht - althans als het gaat om het voorspellen van hoe heet de komende dagen zullen zijn - heeft indrukwekkende vooruitgang geboekt. Voorspellingen bij hoge temperaturen zijn de afgelopen 12 jaar aanzienlijk verbeterd, volgens een nieuw rapport van ForecastWatch, een in Columbus, Ohio gevestigd bedrijf dat de nauwkeurigheid van weersvoorspellingen beoordeelt. In feite is ons vermogen om de hoge temperatuur van de volgende dag vast te stellen met bijna een graad Fahrenheit verbeterd, zegt oprichter Eric Floehr.

Dat klinkt misschien niet als een upgrade. Maar er wordt veel gereden op weersvoorspellingen en een relatief kleine boost in nauwkeurigheid kan een groot verschil maken wanneer een land wordt geconfronteerd met een natuurramp. En terwijl weersvoorspellingen steeds geavanceerder worden, kun je je realiseren dat ze andere gebieden van technologie hebben geïnfiltreerd om ook meer typische dagen onschadelijk te verbeteren.

"We zitten midden in deze grote revolutie in hoe we het weer gebruiken", zegt Bill Gail, mede-oprichter en CTO van Global Weather Corporation, gevestigd in Boulder, Colorado, die prognoses verstrekt aan nutsbedrijven en andere bedrijven. "Over tien jaar ... degenen die al weersinformatie gebruiken, zullen deze 100 keer zo vaak gebruiken en zullen het zelfs niet weten."

Er zijn enkele duidelijke voordelen aan het hebben van betrouwbare weerberichten, zoals een waarschuwing vooraf voor orkanen zoals de recente Harvey. Het voorspellen van het pad van een orkaan is essentieel om mensen uit de weg te houden. Toch kan vluchten voor een storm duur zijn. Er wordt geschat dat het $ 1 miljoen per mijl kustlijn kost om voor een orkaan te evacueren. En zoals vorige week in Houston het geval was, kan het moeilijk zijn om te bepalen of gedwongen evacuaties meer kwaad dan goed zullen doen. Als er in de toekomst preciezere voorspellingen zijn, kan het aantal mensen dat onderdak moet zoeken, worden gereduceerd en kunnen degenen die in de slechtste weersomstandigheden verkeren cruciale beslissingen nemen.

Maar buiten catastrofale gebeurtenissen kloppen nog steeds minder cruciale prognosebehoeften. Elk jaar verliezen bedrijven in de Verenigde Staten meer dan $ 500 miljard vanwege weersgerelateerde problemen. Floehr zegt dat hij overleg pleegt met bedrijven die weersvoorspellingen gebruiken bij hun besluitvorming, evenals groepen die weersvoorspellingen verstrekken aan het publiek.

Soms werken ze met sportteams die moeten voorspellen hoeveel mensen naar een game kunnen komen. Dat betekent rekening houden met het weer in hun berekeningen, wat geen eenvoudige zaak is. Als een team rekent op fans die tickets kopen voor een wedstrijd die gepland staat voor vrijdag, moeten ze rekening houden met de voorspelling van enkele dagen eerder. Soms kijkt die persoon naar de voorspelling op woensdag en zegt: 'Weet je, ik ga niet de moeite nemen om vrijdagmiddag voor de wedstrijd op te stijgen als er 50 procent kans op regen is', zegt Floehr. En het maakt niet uit of het op vrijdag heeft geregend of niet, die consument heeft woensdag zijn beslissing genomen. "

En energiebedrijven hebben nauwkeurige weersvoorspellingen nodig om te voorspellen hoeveel energie mensen in hun verzorgingsgebied zullen gebruiken. "Het kost veel geld en het kost tijd om een ​​generator aan te zetten, dus je wilt hem niet aanzetten als je de energie verspilt", zegt Floehr. "In de energie-industrie vertaalt een gemiddelde nauwkeurigheid van gemiddeld een halve graad zich echt in besparingen."

Aanbieders moeten ook schatten hoeveel stroom ze kunnen genereren uit wind- of zonneparken. Als een dag minder luchtig is dan verwacht, moeten ze misschien elektriciteit kopen op de markt voor energievlekken om het verschil te maken, zegt Gail. Zijn bedrijf, Global Weather Corporation, biedt nu windvoorspellingen aan Xcel Energy. Xcel bedient acht westerse en Midwestern staten en haalt bijna 20 procent van zijn vermogen uit windenergie. In 2015 schatte Xcel dat verbeteringen in prognoses haar klanten $ 49 miljoen hadden bespaard.

In toenemende mate beantwoorden voorspellers vragen die verder gaan dan het weer zelf. Wanneer een storm toeslaat, kunnen hoogspanningsleidingen worden neergehaald. Maar sommige zijn kwetsbaarder dan andere, zoals hoogspanningskabels die door bomen lopen. Nutsbedrijven moeten beslissen of ze vrachtwagens uit andere steden moeten inschakelen en naar gebieden moeten sturen die het meest waarschijnlijk in een bui worden beschadigd. In het verleden, aldus Gail, zouden voorspellers hen eenvoudig meedelen dat een bepaald gebied vatbaar is voor harde wind of andere stormachtige omstandigheden. Wat ze ons vertellen is, vertel ons niet over ijsvorming of wind of iets dergelijks vertel ons waar we onze mensen een dag vooruit moeten parkeren zodat ze kunnen reageren snel als hoogspanningslijnen naar beneden gaan, zegt Gail.

Een voorspelling begint met metingen van elementen zoals temperatuur, wind of vochtigheid. Deze observaties, verzameld door ballonnen, satellieten, op de grond gebaseerde weerstations en andere apparatuur, worden ingevoerd in computeralgoritmen, veelal beheerd door overheidsinstanties zoals de National Weather Service. "Een computermodel is in feite een replica van de hele atmosfeer - hoe het beweegt en de energie die erin gaat", zegt Gail. Deze simulaties kunnen ruimte vullen waar waarnemingen schaars zijn en vervolgens voorspellen wat er in de toekomst zal gebeuren.

Voorspellers verzamelen deze weermodellen en zoeken naar trends die zich voordoen. "Iedereen trekt deze modellen samen, maar ze kunnen ze op verschillende manieren samenbrengen, zegt Floehr. Commerciële voorspellers kunnen hun output aanpassen om specifieke vragen te beantwoorden waarin de bedrijven waarmee ze werken geïnteresseerd zijn. Verschillende providers doen het beter met bepaalde soorten voorspellingen." Floehr zegt niet zoiets als een meest nauwkeurige aanbieder van alle maatregelen.

Hij en zijn collega's bepalen de nauwkeurigheid door te kijken naar het verschil tussen de werkelijke en voorspelde temperaturen in de loop van de tijd, en hebben een dozijn jaar aan voorspellingen opgebouwd. Voor het nieuwe rapport verzamelden ze elke dag weersvoorspellingen voor meer dan 750 locaties in de Verenigde Staten, en informatie over hoe heet het eigenlijk was bij weerstations in luchthavens en bezienswaardigheden zoals Central Park. Van 2005 tot 2016 volgden ze voorspellingen van 10 voorspellers, waaronder The Weather Channel, AccuWeather en de National Weather Service.

Hoe nauwkeurig we voorspellen, varieert de temperatuur per seizoen, wat een beetje verslapt in de winter. Maar de afgelopen 12 jaar zagen Floehr en zijn team dat voorspellingen voor dagelijkse hoge temperaturen over de hele linie nauwkeuriger zijn geworden. Voorspellingen kunnen de piekwarmte van morgen ongeveer 80 procent van de tijd tot binnen 3 graden van de werkelijke hoogste temperatuur correct schatten. Voorheen was de foutmarge dichter bij 4 graden.

Vijfdaagse vooruitzichten hebben nog meer vooruitgang geboekt, met een verbetering van gemiddeld bijna anderhalve graad. Ongeveer 57 procent van de vijfdaagse voorspellingen valt binnen 3 graden van de werkelijke temperatuur, tegen een niet-zo indrukwekkende 44 procent.

Vandaag kunnen we de hoge temperatuur drie dagen in de toekomst raden en we konden het weer van morgen 12 jaar geleden voorspellen, zegt Floehr. En onze vijfdaagse voorspellingen zijn gemiddeld zo bekwaam als de driedaagse voorspellingen van 2005.

Hij is van plan vergelijkbare rapporten te maken voor lage temperaturen (misschien binnen het volgende jaar) en neerslag. Hij merkt ook tekenen op dat de commerciële providers sneller verbeteren dan de National Weather Service, misschien omdat ze meer vrijheid hebben om te innoveren, en is van plan dit ook in een toekomstig rapport te onderzoeken.

We hebben een paar dingen te danken aan onze steeds krachtigere weersvoorspellingen.

Onze apparatuur wordt steeds beter - de GOES-16-satelliet van NASA, die in november werd gelanceerd, kan de aarde vijf keer sneller scannen en met een betere beeldresolutie dan eerdere satellieten.

We kunnen modellen bedenken die op steeds fijnere schaal werken. We kunnen op terreinen van slechts enkele kilometers breed aankomen, in plaats van plekken die tientallen kilometers beslaan, zegt Gail.

En we worden steeds beter in het begrijpen van hoe de atmosfeer werkt en hoe onweersbuien of andere verstoringen evolueren.

Toch hebben we nog een lange weg te gaan. "Je hebt te maken met iets dat uiteindelijk inherent onvoorspelbaar is", zegt Greg Carbin, Chief Operations Branch van het National Weather Service Weather Prediction Center in College Park, Maryland. "Op een bepaald moment in de toekomst maakt het niet uit hoe goed je computermodellen zijn, hoe de atmosfeer chaotisch van aard is, je voorspelbaarheid zal afnemen." Voor de meeste voorspellingen, zegt hij, gebeurt dit rond zeven tot tien dagen. .

Er zijn enkele elementen in de atmosfeer die we nog steeds moeilijk kunnen voorspellen. De ingewikkelde details die de ene tornado angstaanjagend maken en de andere van korte duur, worden slecht begrepen. Andere gebeurtenissen, zoals onweer, zijn gemeengoed maar ontvouwen zich over kleine gebieden. Ons vermogen om te raden hoe intens een orkaan zal worden, staat ook nog in de kinderschoenen. Voorspellers hadden een opmerkelijk goed idee van hoe verwoestend orkaan Harvey zou kunnen zijn toen het land begon te naderen, maar waren terughoudend in het geloven van het slechtst mogelijke scenario met het beschikbare bewijsmateriaal - en de storm bracht nog steeds een paar verschrikkelijke verrassingen met zich mee. "Je kunt niet elke molecule lucht in de hele atmosfeer volgen, zegt Gail.

De Verenigde Staten, begaafd zoals het is met gevarieerde geografie en wat behoorlijk dramatisch weer, kunnen een handvol zijn voor voorspellers. "Het weer is iets dynamischer in de VS dan in Europa, geeft Gail toe. En we hebben nog veel gaten die de modellen moeten invullen vanaf plaatsen met minder weerstations.

Deze gaten in onze data doen er meer toe dan de mensen die wonen in gebieden die schaars zijn ingericht met voorspellingsapparatuur. Terwijl je verder gaat in je voorspellingen, moet je niet alleen weten wat er gebeurt waar je woont, maar ook welke storingen zich over de hele wereld voordoen. "Het weer van vandaag komt ergens anders in de wereld een paar dagen geleden, " zegt Gail. "Je moet weten wat er in Siberië opborrelt om te weten wat er binnen enkele dagen of een week hier in de VS gaat gebeuren."

Bovendien kan de overtuiging waarmee voorspellers een gebeurtenis beschrijven, daadwerkelijk afbreken naarmate het dichterbij komt. Hoe kleiner de schaal waarop je voorspelt, hoe moeilijker de voorspelling meestal is, zegt Carbin. "Mensen denken dat je zelfverzekerder moet zijn naarmate je dichter bij het evenement komt, maar het werkt niet altijd op die manier", zegt hij. “Misschien [eind juni] had ik er alle vertrouwen in dat onweer waarschijnlijk 4 juli vuurwerk zou onderbreken. Maar op de dag van het evenement, afhankelijk van waar je vuurwerk is, kan het onweer op 10 mijl afstand komen en het evenement helemaal niet onderbreken. "

Toch worden onze voorspellingen steeds beter, en er zijn een paar manieren waarop deze verbeteringen levens kunnen redden. Ongeveer 22 procent van alle voertuigongevallen is weergerelateerd; ongeveer 5.900 mensen sterven elk jaar bij deze ongevallen. "Dit is het equivalent van een lijnvliegtuig dat elke week neerstort en niemand echt om hem geeft, zegt Gail." Goede, nauwkeurige informatie die je vertelt waar de wegen glad zullen zijn, zou een enorme impact hebben. "

Global Weather Corporation maakt voorspellingen over hoe glad of ijzig de wegen zijn in de Verenigde Staten, Europa en China. Deze informatie wordt doorgegeven aan verbonden auto's, zodat bestuurders waarschuwingen ontvangen als er gevaarlijke omstandigheden aan de horizon zijn.

Het deed niet veel goed om eerder weersvoorspellingen te hebben voor wegdekomstandigheden, aangezien geen van de bestuurders die informatie daadwerkelijk kon krijgen, zegt Gail. Nu bieden autobedrijven in-voertuig communicatiesystemen die weersinformatie kunnen weergeven. Toch is de informatie over het weer een beetje begraven in de menuselecties, zegt Gail. Het zou iets moeten zijn dat de hele tijd opduikt wanneer u aan het rijden bent

Binnenkort bevat uw kaart automatisch prognoses wanneer u wordt geadviseerd om een ​​bepaalde route te nemen. En het duurt niet lang, zegt Gail, dat we weersvoorspellingen zullen verwerken in beslissingen die achter de schermen worden genomen, zodat je profiteert van voorspellingen zonder dat je bewust aan het weer hoeft te denken.

De toekomst is, je krijgt weersinformatie op je telefoon, gekoppeld aan je schema, gebonden aan waar je rijdt, gebonden aan alle verschillende dingen die je gedurende de dag doet, zegt Gail zegt . Het oude paradigma was, je kijkt naar je kaart en je krijgt het weer en je probeert die twee in je hoofd te combineren. Waarom zou je dat doen? Waarom zou uw app dat niet voor u doen?

Hebben we een opioïde nodig die 1000 keer krachtiger is dan morfine?  De FDA denkt van wel.

Hebben we een opioïde nodig die 1000 keer krachtiger is dan morfine? De FDA denkt van wel.

22 procent korting op een luchtreiniger en andere nieuwe deals die vandaag plaatsvinden

22 procent korting op een luchtreiniger en andere nieuwe deals die vandaag plaatsvinden

Is het mogelijk om je immuunsysteem te stimuleren?

Is het mogelijk om je immuunsysteem te stimuleren?