Come vengono utilizzati i computer nelle previsioni meteorologiche?

Nel corso della storia, i meteorologi hanno eseguito numerose tecniche ed esperimenti per prevedere il tempo con maggiore efficacia nel tempo. Grazie ai sostanziali progressi tecnologici, ora è possibile prevedere il tempo con giorni e persino mesi in anticipo, cosa che non era veramente possibile prima della metà del 20° secolo. L'uso di modelli computerizzati si diffuse principalmente negli anni '60, quando furono lanciati i primi satelliti meteorologici. I tipi di modelli informatici utilizzati nelle previsioni dipendono principalmente dal tipo di clima e dalle condizioni meteorologiche.

Modelli climatici

I modelli climatici vengono utilizzati principalmente per prevedere cambiamenti sostanziali nel clima terrestre. Il clima è la media delle condizioni meteorologiche in un'area per un periodo di tempo prolungato. Pertanto, i modelli climatici utilizzano una combinazione di dati statistici e attuali per fornire una previsione ragionevole. Il CFS è uno dei principali modelli climatici utilizzati per la previsione di condizioni meteorologiche su scala planetaria come:El Nino, Madden Julian Oscillations (MJO) e monsoni.

Modelli mesoscala

I modelli su mesoscala vengono utilizzati principalmente per prevedere il tempo a livello locale. Mesoscala in termini meteorologici indica le condizioni atmosferiche che vanno generalmente da due a 20 km. I modelli sinottici e climatici di solito non hanno una risoluzione sufficiente per prevedere condizioni meteorologiche localizzate come:temporali e tornado a singola cellula. Il modello nordamericano (NAM) è comunemente usato per prevedere le condizioni meteorologiche locali.

Modelli dinamici

I modelli dinamici sono gli strumenti più sofisticati e costosi utilizzati per prevedere il tempo. I modelli dinamici utilizzano equazioni fondamentali avanzate dell'atmosfera per prevedere i cambiamenti del tempo in base alle condizioni attuali. Nonostante la loro efficienza, i modelli dinamici possono commettere errori durante le esecuzioni iniziali. Secondo il National Hurricane Center (NHC), GFS, ECMWF, NOGAPS, UKMET e CMC sono alcuni dei modelli dinamici utilizzati per le previsioni.

Modelli statistici

I modelli statistici vengono utilizzati principalmente per aiutare i meteorologi a fornire previsioni analogiche accurate. I modelli statistici utilizzano i dati delle tempeste e delle condizioni meteorologiche precedenti per aiutare i meteorologi a farsi un'idea migliore di come tracciare i sistemi meteorologici attuali. I modelli statistici sono comunemente usati per tracciare i cicloni tropicali e di latitudine media. Se il consenso del modello dinamico non è ragionevole, i meteorologi utilizzano spesso modelli statistici per fornire previsioni migliori.

Efficienza dei modelli di computer

Sebbene i modelli informatici atmosferici siano strumenti efficaci per le previsioni meteorologiche, non sono impeccabilmente accurati. I modelli al computer sono generalmente meno efficienti durante le esecuzioni preliminari. Ad esempio, durante le prime fasi della ciclogenesi tropicale (formazione di cicloni tropicali), i modelli informatici di solito non vengono inizializzati a sufficienza per fornire una previsione ragionevole. Le previsioni a lungo termine (oltre una settimana) sono generalmente meno accurate, perché ci sono molti fattori atmosferici che possono entrare in gioco oltre quel tempo. I modelli dinamici sono più accurati per le previsioni da tre a cinque giorni.