2020. április 9. csütörtök
Hírek a meteorológia világából

OMSZ: 2020. március 25. 15:25

A repülő forgalom csökkenésének hatása az időjárás-előrejelzésekre

A COVID-19 járványhelyzet egyik következményeként világszerte számos légitársaság csökkentette járatai gyakoriságát vagy teljesen leállította azokat. Ezzel egyúttal azoknak a repülőgépes méréseknek a száma is drasztikusan csökkent, amelyek fontos információ-forrást jelentenek a meteorológiai előrejelző modellek számára.

Az európai meteorológiai szolgálatokat tömörítő EUMETNET folyamatosan figyeli az időjárás-előrejelzésekbe beépülő repülőgépekről származó (úgynevezett AMDAR) mérések számát, és a legutóbbi napok adatai alapján az európai felszállások mintegy 70%-os csökkenésével körülbelül 40%-ára esett vissza az AMDAR mérések száma (1. és 2. ábra). A csökkenés mértéke napról napra fokozódik és előreláthatóan a nyárig folytatódik.

 1. ábra

1. ábra
Európa repülőgépes mérésekkel való lefedettsége 2020. március 2-án (bal) és március 23-án (jobb).
A színek a repülési magasságot reprezentálják (piros: alacsony, világoskék: magas). Forrás: EUMETNET

 2. ábra

2. ábra
Az európai repülőgépes mérések száma 2020 márciusában légitársaságonként.
Forrás: EUMETNET


Az időjárás-előrejelzések megbízhatósága rendkívül érzékeny a kiindulási feltételek pontosságára, ezért a meteorológiában nagy hangsúlyt fektetnek a kezdeti állapot minél pontosabb leírására. Ehhez felhasználnak minden létező információt, többek között a lehető legtöbb mérést és megfigyelést. A légkör mérési információkkal való lefedettsége nem egységes. A szárazföldi felszín közelében fontos információval szolgálnak a felszíni meteorológiai állomások adatai, a magasabb légrétegek viszonyairól viszont a ballonos rádiószondák, a repülőgépeken elhelyezett mérőműszerek és a távérzékelési eszközök (például a műholdak) adnak képet.

A műholdak a sugárzás légkörön való áthaladásáról nyújtanak nagy térbeli lefedettségű információt, melyekből a légnedvesség és a hőmérséklet függőleges eloszlására lehet következtetéseket tenni. A rádiószondák egy adott földrajzi pont felett (illetve attól némileg elsodródva) közvetlenül mérik a hőmérsékletet, a szélsebességet és a nedvességet, míg a repülőgépek ugyanezeket a változókat a felszállási és leszállási pályájukon, valamint az utazómagasságukban mérik. Ezek a megfigyelési információk kiegészítik egymást, és ha valamelyik hosszabb időn át nagy számban kimarad, az az előrejelzés minőségére is kifejti hatását.

Az Európai Középtávú Előrejelző Központban (ECMWF) készítettek egy tesztkísérletet annak számszerű vizsgálatára, milyen hatása van a repülőgépes méréseknek az előrejelzések beválására. A kísérletet egy 3-hónapos időszakra futtatták le 2019. január és április között úgy, hogy AMDAR adatokat nem használtak fel. Az eredmények azt mutatják, hogy az északi féltekén a szélsebesség előrejelzését ez nagymértékben befolyásolja (3. ábra). Az előrejelzés első 12 órájában a 400 és 100 hPa (körülbelül 7 és 16 km) közötti magasságokban a beválás mutatói legalább 10-15 százalékkal visszaesnek. A közepes szélességeken (20o és 50o szélességi körök között) a hatás a felszín közelében is számottevő. Bár a minőségromlás az időtáv előrehaladtával fokozatosan csökken, még a 3-napos előrejelzésekben is kimutatható. (A déli féltekén a hatás kisebb, mivel itt eleve kevesebb a repülőgépes forgalom.)

 3. ábra

3. ábra
A repülőgépes mérések hatása a 12 órára (bal), 2 napra (középső) és 3 napra (jobb) szóló szélsebesség-előrejelzések minőségére.
Az ábrákon a szélsebesség négyzetes eltérései láthatók (%-ban) két kísérlet eredményei között, melyek
repülőgépes mérések nélkül illetve azok figyelembe vételével készültek.
A különbség-értékek a szélességi körök mentén átlagolásra kerültek (x-tengely),
s a magasságtól való függést mutatja az y-tengely (a meteorológiában használt nyomási szinteken).
A tesztkísérletek a 2019. január 28. – április 30. időszakra készültek.
A sárga és piros színek a szélsebesség-előrejelzés romlását jelölik, a plusz (+) jelek pedig
a statisztikailag szignifikáns különbségeket 95%-os konfidenciaszint mellett. Forrás: ECMWF


Az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ) rövidtávú előrejelzéseit a Kárpát-medencét lefedő AROME modellre alapozzuk, ami számára a modelltartományon kívül zajló folyamatokat az ECMWF előrejelzései írják le (határfeltétel formájában). A középtávú prognózisok esetében döntően az ECMWF eredményeire támaszkodunk. Így az OMSZ előrejelzéseit is befolyásolja a repülőgépes mérések számának csökkenése.

A magaslégköri mérések átmeneti hiányának enyhítése többféle módon lehetséges:

  • Az egyik legkézenfekvőbb lehetőség a szokásosnál több ballonos rádiószonda felengedése, mert ezek ugyanazokat a változókat mérik a felemelkedésük során, mint a repülőgépek. Magyarországon jelenleg két helyszínen (Budapesten és Szegeden) naponta kétszer (0 és 12 UTC-kor) történik szondás mérés.
  • A szélprofil mérést végző radarhálózat bővítése eddig kutatási célokra használt wind profilerekkel ugyancsak növelné az előrejelzésben felhasználható légköri szélinformációk számát.
  • Növelhető a még működő repülőgépes mérések időbeli gyakorisága és száma is. A légiirányítók által működtetett radarrendszerek nemcsak a megfelelő mérőeszközökkel felszerelt repülőgépek szenzorai által rögzített közvetlen méréseket gyűjtik össze, hanem az összes adott területen áthaladó repülőgép pozícióadatait is. Ezekből az ún. Mode-S EHS adatokból származtatható az aktuális szélsebesség, szélirány és hőmérséklet. A származtatott hőmérsékleti információ minősége gyengébb, mint a közvetlen mérésé, azonban a pozícióadatok minden repülőgép esetében rendelkezésre állnak.

Az elhúzódó járványhelyzet miatt egyéb mérési információk esetében is számíthatunk visszaesésre. Néhányhetes időtávlatban várhatóan csökkenni fog például a hajókról felengedett rádiószondák száma, hosszabb távon pedig a készletek kimerülése és a karbantartás elhúzódása okozhat átmeneti leállásokat például a radarhálózatban.


Kapcsolódó oldalak:

Meteorológiai hírek