Jak pandemie koronaviru ztěžuje předpověď počasí

Jak pandemie koronaviru ztěžuje předpověď počasí

Fyzika / článek

Pandemie koronaviru poznamenala mnoho odvětví, mezi která patří i meteorologie. S uzavřením hranic a následným omezením letecké dopravy přišli meteorologové o část počátečních dat potřebných do numerických předpovědních modelů.

Mapa rozdílů chyb v předpovědi teploty vzduchu ve 2 m na 168 hodin mezi jarem 2020 a průměrem za jara 2017-2019. Červená barva znamená zhoršení předpovědi, modrá její zlepšení. Zelené boxy značí oblasti s  hustou leteckou dopravou a velkým zhoršením předpovědi, modrý box značí oblast s hustou leteckou dopravou a mírným zhoršením předpovědi, fialové boxy označují odlehlé oblasti s výrazně zhoršenou předpovědí (Zdroj: Lancaster University)

Letadla během svého letu měří údaje o teplotě, tlaku a vlhkosti vzduchu, a také o rychlosti a směru větru. Měření probíhají každých pár minut během letu v letové hladině a každých několik sekund během vzletu a přistání. Z těchto údajů se pak skládá vertikální profil jednotlivých veličin, tedy přehled jejich vývoje s výškou.

Nejvíce dat naměřených z letadel pochází z oblastí Severní Ameriky a Evropy, kde je i nejrušnější letový provoz. Tyto oblasti byly od března do května centry pandemie COVID-19, a meteorologům tak chybělo 50-75 % dat.

Vliv chybějících dat z leteckých měření na úspěšnost předpovědi počasí nedávno zkoumali vědci z univerzity v Lancasteru. Ve studii, která vyšla v červenci v časopise Geophysical Research Letters, porovnávali úspěšnost předpovědi teploty vzduchu, relativní vlhkosti, rychlosti větru a tlaku vzduchu na jaře tohoto roku s průměrnou úspěšností předpovědí těchto veličin v letech 2017-2019.

Studie potvrdila, že úspěšnost předpovědi vybraných veličin podle předpokladů klesla. Závisí ale také na délce předpovědi. Úspěšnost předpovědi tlaku vzduchu a směru větru na 1 až 4 dny dopředu se výrazně nezměnila. Pro delší predikce byla změna větší. Předpověď teploty a vlhkosti vzduchu už na první a druhý den byla méně přesná, s délkou předpovědi se nepřesnosti zvětšovaly. Beze změny naopak zůstala předpověď srážek. V tomto případě jsou totiž důležitější data z meteorologických satelitů než z letadel.

Vliv pandemie COVID-19 v jednotlivých oblastech

Zhoršení předpovědi bylo výraznější na severní polokouli, kde za normálních okolností bývá vyšší hustota leteckého provozu. Týká se to hlavně oblastí Severní Ameriky, jihovýchodní Číny a Austrálie, kde se přesnost predikce teplot vzduchu snížila o 0,5-1,5 stupňů Celsia. Vliv nedostatku dat je patrný také v odlehlých regionech, jako je Grónsko, Sibiř, Antarktida či Sahara.

Výjimkou je naopak západní Evropa, kde se úspěšnost předpovědi teplot vzduchu v souvislosti s pandemií výrazněji nezměnila. Evropa má totiž hustou síť pozemních meteorologických stanic, navíc zde často dochází k vypouštění meteorologických balónů, ze kterých je zjišťován vertikální profil vybraných prvků, snáz se tedy obejde bez dat z letecké dopravy.

Právě vyšší počet meteorologických stanic by mohl do budoucna podle autorů studie pomoci předcházet podobným situacím. Na přesných předpovědích totiž závisí mnohé hospodářské sektory a odvíjejí se od nich také naše běžné životy. Výzkumníci upozorňují, že při delším omezení letecké dopravy by pravděpodobně docházelo k dalším nepřesnostem v krátkodobé i dlouhodobé předpovědi počasí. To by výrazně zkomplikovalo také vydávání včasného varování před nebezpečnými meteorologickými jevy.


Zdroj:
Chen, Y. (2020). COVID‐19 pandemic imperils weather forecast. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL088613.


Mohlo by vás také zajímat:

Všechny barvy nebe