Индийский муссон: новый подход позволяет делать прогнозы на ранней стадии

«Мы можем предсказать начало индийского муссона на две недели раньше, а его конец даже на шесть недель раньше, чем раньше — что является настоящим прорывом, учитывая, что для фермеров каждый день важен», — говорит Вероника Столбова из Потсдамского института. для исследования воздействия на климат (PIK) и Цюрихского университета, ведущего автора исследования, которое будет опубликовано в Geophysical Research Letters. «Мы обнаружили, что в Северном Пакистане и Восточных Гатах, горном хребте недалеко от Индийского океана, изменения температуры и влажности знаменуют критический переход к сезонным дождям», — объясняет Столбова. Обычно основное внимание уделялось региону Керала на южной оконечности Индии.Время выпадения осадков является ключевым фактором для выращивания риса, но также и для выработки гидроэнергии.

Информация о времени сезона дождей является ключевой для индийских фермеров, чтобы определить, когда проводить посев. Такие культуры, как рис, соя и хлопок, обычно выращивают в сезон муссонных дождей с июня по сентябрь.

Даже небольшое отклонение сезона дождей может привести к засухе или наводнению, что приведет к ущербу. Кроме того, продолжительность сезона дождей важна для планирования производства гидроэлектроэнергии, поскольку дожди необходимы для заполнения плотин и водохранилищ.

Ученые проверили свой метод на исторических данных о муссонах. Он дает правильные прогнозы на начало болезни более чем в 70% и прекращение в более чем 80% рассматриваемых лет. Основным преимуществом предлагаемого подхода является то, что он позволяет улучшить временной горизонт прогноза по сравнению с методами, которые в настоящее время используются в Индии.

Кроме того, новая схема значительно улучшает прогнозирование времени дождей в годы, подверженные влиянию глобального погодного явления Эль-Ниньо — Южное колебание (ENSO), особенно в его фазу Ла-Ниньо. Это явление значительно изменяет время дождей и снижает точность прогнозов существующих методов.Сетевой анализ: «Климатическая система похожа на Facebook»«Мы рассматриваем климатическую систему как сеть, точно так же, как социальные сети, которые многие люди используют в своей повседневной жизни», — говорит соавтор Юрген Куртс, глава исследовательской области PIK «Трансдисциплинарные концепции».

Методы. «В Facebook или Twitter вы можете следить за тем, как распространяются новости, одна публикация ведет к множеству других. В климатической системе общаются не люди, а географические регионы — по общему признанию, довольно сложным образом». Как и сообщения в Facebook или твиты, которыми снова и снова делятся, температура и влажность переносятся из одного места в другое за счет атмосферных потоков, таких как ветер.

Использование сетевого анализа сложных нелинейных систем, продвинутого математического подхода для прогнозирования муссонов является беспрецедентным, но этот подход показывает хорошие результаты. По словам авторов, основным нововведением является объединение сетевого анализа с тонким статистическим анализом сигналов раннего предупреждения о наступлении и окончании сезона дождей. «Эти предвестники явления часто погребены под огромными массивами данных о погоде и поэтому остаются незамеченными», — говорит Елена Суровяткина из Института космических исследований Российской академии наук, которая в настоящее время является приглашенным научным сотрудником ПИК. «Мы открыли, как использовать прекурсоры по-новому — найти регионы, где возникают критические условия для возникновения индийских муссонов».

Это было достигнуто в сотрудничестве с соавтором Бодо Бокхагеном из Потсдамского университета. В будущем этот метод также может помочь разгадать тайны других климатических явлений.Изменение климата влияет на количество осадков, делая точные прогнозы более важными

Глобальное потепление, связанное с выбросами парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива, уже влияет на индийский сезон дождей и, если не ослабеет, в будущем, как ожидается, будет еще больше. «Мы видим это в наших данных, и другие исследования также указывают в этом направлении», — говорит руководитель проекта Юрген Куртс. «Время наступления летнего сезона дождей, от которого зависят средства к существованию многих миллионов людей, вероятно, становится все более нестабильным. Это делает раннее и точное прогнозирование еще более важным».

Портал обо всем