Американські кліматологи розробили нову динамічну статистичну модель, яка дозволяє оцінити ймовірність освіти і ступінь руйнівності тропічних циклонів залежно від умов навколишнього середовища. Запропонований підхід заснований на розгляді ураганів, які дійсно відбулися в реальності, а також моделюванні можливих, але не відбулися, ураганів за аналогічних погодних умов, повідомляють вчені в статті в.
Потужні і руйнівні тропічні циклони призводять до сильних злив, утворення смерчів, потужних поверхневих хвиль і становлять велику небезпеку, в першу чергу, для жителів прибережних міст. За оцінками вчених, з 1963 по 2012 рік на частку тропічних ураганів припало більше половини світових фінансових втрат, викликаних метеорологічними причинами. Тому оцінка ступеня руйнівності циклонів важлива як для зниження втрат під час майбутніх ураганів, так і, наприклад, може використовуватися для опису можливих наслідків штучних заходів з управління кліматом.
Американські кліматологи під керівництвом Чіа-Ін Лі (Chia-Ying Lee) з Колумбійського університету розробили нову статистичну динамічну модель, яка дозволяє передбачити ймовірність утворення потужних циклонів в даних погодних умовах. Для опису часу життя шторму вчені використовували схему, що складається з трьох компонентів, що описують зародження циклону, його поширення і можливу зміну інтенсивності.
Для побудови моделі вчені спочатку зібрали і проаналізували дані про всі великі тропічні циклони, які спостерігалися на Землі з 1981 по 2012 рік. Через те, що дійсно потужні руйнівні урагани відбуваються досить рідко, то одних тільки експериментальних даних для передбачення і опису їх властивостей недостатньо. Тому на додаток до реальних ураганів вчені розглянули аналогічні циклони, які в реальності не сформувалися, але могли б утворитися при невеликій зміні напрямків повітряних потоків в атмосфері. Оскільки такі відхилення цілком ймовірні статистично, то подібний прийом використовується не так рідко, проте більшість заснованих на цьому підході моделей не дозволяє повною мірою врахувати умови навколишнього середовища, в яких відбувається освіта і розвиток циклону: відносну вологість повітря, температуру поверхні моря, напрямок повітряних потоків на різних висотах та інтенсивність у них вихорів.
У результаті вчені змоделювали освіту близько 1 мільйона ураганів у 400 різних реалізаціях моделювання 32-річного періоду. Така кількість даних дозволяє більш точно оцінити ймовірність рідкісних подій, зокрема, авторам роботи вдалося статистично достовірно описати кількість і властивості швидко посилюються ураганів, що рідко відбуваються в дійсності. Як показники можливої небезпеки того і чи іншого урагану, вчені використовували криву повторюваності обвалень ураганів на узбережжі.
У результаті вчені змогли отримати статистично достовірні дані для потужності тропічних циклонів на західному узбережжі Тихого океану (в Японії, Індонезії, Філіппінах і на узбережжі Китаю) і в Карибському морі. Крім цього, за допомогою розробленої моделі кліматологам вдалося статистично описати незвичайні ефекти, які спостерігалися в реальних ураганах, наприклад два піку для часу життя ураганів різної потужності, які не вдавалося описати за допомогою інших методів моделювання.
За словами авторів роботи, раніше подібний аналіз був можливий тільки при використанні дуже складних чисто динамічних моделей, які вимагали для розрахунку дуже великих комп'ютерних потужностей і тривалих часів. Вчені стверджують, що після завершення проекту з розробки моделі в 2020 році розроблена модель буде відкрита для загального доступу.
Варто відзначити, що спроби керувати кліматом штучно можуть призвести до збільшення кількості тропічних циклонів, тому оцінка ступеня їх руйнівності стане одним з важливих інструментів при плануванні геоінженерних процедур і оцінці їх можливих ризиків.