Ogni minuto conta quando si tratta di prevedere il maltempo. La combinazione di dati provenienti da satelliti geostazionari all'avanguardia e radar meteorologici tradizionali ha creato un percorso verso una prima, avvisi più precisi, secondo i ricercatori della Penn State che hanno studiato i temporali delle supercelle nel Midwest.

"Sappiamo che i satelliti hanno un vantaggio nel produrre previsioni prima, e il radar ha più fiducia in dove dovrebbero essere le nuvole e dove si muoveranno i temporali, " disse Yunji Zhang, professore assistente di ricerca in meteorologia e scienze atmosferiche alla Penn State. "La domanda era se questi due tipi di osservazioni si sarebbero completati a vicenda se combinati insieme. Abbiamo scoperto, per almeno un evento di maltempo, assimilare satellite e radar simultaneamente porta alle migliori previsioni."

L'assimilazione dei dati è un metodo statistico utilizzato per dipingere il quadro più accurato possibile delle condizioni meteorologiche attuali, importante perché anche piccoli cambiamenti nell'atmosfera possono portare a grandi discrepanze nelle previsioni nel tempo.

Gli scienziati hanno assimilato i dati satellitari e radar separatamente e simultaneamente per vedere quale combinazione potrebbe ricreare al meglio le condizioni durante un grande sistema di tempeste che ha colpito il Wyoming e il Nebraska nel 2017. I migliori risultati sono arrivati ​​combinando le osservazioni della temperatura della luminosità a infrarossi dai satelliti, e osservazioni della velocità del vento radiale da radar, gli scienziati hanno riportato sulla rivista American Meteorological Society Rassegna meteo mensile .

"I nostri risultati suggeriscono che ogni sensore fornisce informazioni uniche sulla tempesta, " ha detto David Stensrud, capo del dipartimento di meteorologia e scienze atmosferiche della Penn State. "Mentre questi risultati devono essere valutati in un ampio spettro di casi, indicano un percorso in avanti che potrebbe prolungare i tempi di consegna per eventi meteorologici severi, fornendo così migliori informazioni al pubblico in caso di maltempo."

I ricercatori sono stati in precedenza i primi a utilizzare i dati del nuovo satellite ambientale operativo geostazionario degli Stati Uniti, VA-16, per prevedere forti temporali attraverso il metodo dell'irraggiamento all-sky.

Il metodo tutto cielo, sviluppato dal Center for Advanced Data Assimilation and Predictability Techniques di Penn State, può assimilare dati da tutte le condizioni atmosferiche, compresi i cieli nuvolosi e piovosi. Le previsioni in precedenza si basavano su osservazioni di cielo sereno, a causa delle difficoltà nella diagnosi dei complessi processi fisici all'interno delle nuvole, hanno detto gli scienziati.

Gli strumenti su GOES-16 possono vedere le nuvole temporalesche mentre si formano, decine di minuti prima del tradizionale radar Doppler, che sente le tempeste solo dopo che la pioggia comincia a cadere, hanno detto gli scienziati. I satelliti possono anche rilevare importanti condizioni ambientali circostanti, come quanto vapore acqueo c'è nell'aria.

Ma anche i satelliti hanno dei limiti. Quegli stessi sensori a infrarossi possono scansionare solo la parte superiore delle nuvole e potrebbero perdere dettagli su ciò che sta accadendo al di sotto. Le osservazioni radar Doppler forniscono scansioni 3D delle tempeste, portando a informazioni più accurate sulla struttura della tempesta e potenzialmente riducendo i falsi allarmi, secondo i ricercatori.

Gli scienziati hanno scoperto che potrebbero aumentare i tempi di avviso fino a 40 minuti, che supporta i risultati del loro lavoro precedente. Secondo i ricercatori, gli attuali tempi di allerta per i tornado sono in media di circa 14 minuti.

"Supponiamo che tu abbia un maltempo diretto verso una partita di calcio o un grande evento, " ha detto Zhang. "Se puoi avere un lead time di previsione più lungo da 20 a 40 minuti, hai più tempo per evacuare. Credo che si possano salvare più vite umane aumentando i tempi di previsione".