แบบจำลองสปาเก็ตตี้ทำนายเส้นทางของพายุเฮอริเคนอย่างไร?

เมื่อฤดูพายุเฮอริเคนในมหาสมุทรแอตแลนติกเริ่มขึ้นในวันที่ 1 มิถุนายน 2019 (จนถึงวันที่ 30 พฤศจิกายน) สมาคมมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติคาดการณ์ว่าจะมีพายุระหว่าง 9 ถึง 15 ลูกซึ่งจะใหญ่พอที่จะสร้างชื่อโดยมีลม 39 ไมล์ต่อชั่วโมง (63 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) หรือสูงกว่า สี่ถึงแปดแห่งในจำนวนนี้ถูกทำนายว่าจะกลายเป็นพายุเฮอริเคนที่มีลม 74 ไมล์ต่อชั่วโมง (119 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) หรือสูงกว่าและสองถึงสี่ในจำนวนนี้คาดว่าจะกลายเป็นพายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ในประเภท 3, 4 หรือ 5 โดยมีลม 111 ไมล์ต่อชั่วโมง (179 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) หรือเร็วกว่า (นี่คือเครื่องชั่งลมพายุเฮอริเคนของซัฟเฟอร์ - ซิมป์สันซึ่งอธิบายถึงความรุนแรงของความเสียหายที่สามารถคาดหวังได้จากพายุเฮอริเคนแต่ละประเภท

เพื่อช่วยในการพยากรณ์ความพยายามนักอุตุนิยมวิทยาใช้การสร้างภาพข้อมูลที่เรียกว่าแบบจำลองสปาเก็ตตี้ สำหรับคนนอนคนเดียวแบบจำลองสปาเก็ตตี้ดูเหมือนว่าเส้นสปาเก็ตตี้จำนวนมากถูกโยนแบบสุ่มติดกับผนัง ในความเป็นจริงแผนการทำสปาเก็ตตี้เป็นวิธีการรวมข้อมูลจากแบบจำลองการคาดการณ์ที่หลากหลายลงในแผนที่เดียวเพื่อให้ได้ภาพของการติดตามที่อาจเกิดขึ้นของพายุเฮอริเคน

"โมเดลแต่ละแบบที่ใช้ในการทำนายเส้นทางพายุเฮอริเคนและในหลาย ๆ กรณีความรุนแรงอาจมีเส้นทางนั้นถูกพล็อตบนแผนที่" Daniel J. Leathersอธิบาย เขาเป็นศาสตราจารย์และผู้อำนวยการโปรแกรมอุตุนิยมวิทยาและภูมิอากาศที่มหาวิทยาลัยเดลาแวร์ที่ยังทำหน้าที่เป็นรัฐเดลาแวร์ Climatologistและเป็นผู้ร่วมอำนวยการของเดลาแวร์สิ่งแวดล้อมระบบสังเกต "พล็อตสปาเก็ตตี้ทั้งหมดใช้ผลลัพธ์จากแบบจำลองเหล่านี้ทั้งหมดและพล็อตทั้งหมดบนแผนที่เดียวกัน"

การรวมวิธีการสร้างแบบจำลอง

เพื่อให้เข้าใจว่าเหตุใดแผนการทำสปาเก็ตตี้จึงมีความสำคัญคุณต้องเข้าใจว่ามีวิธีการสร้างแบบจำลองที่แตกต่างกันมากมายที่ใช้ในการติดตามพายุเฮอริเคนและเช่นเดียวกับการเลือกตั้งประธานาธิบดีพวกเขาไม่ได้ให้ผลลัพธ์เหมือนกันทั้งหมด เป้าหมายของการสร้างแผนที่ดังกล่าวตาม Leathers คือการดูขอบเขตที่โมเดลต่างๆทั้งหมดเห็นด้วย "เมื่อเส้นทางมีความคล้ายคลึงกันมากนั่นหมายความว่านางแบบทั้งหมดเห็นพ้องกัน (ในระดับใหญ่) เกี่ยวกับเส้นทางในอนาคตของพายุ" เขากล่าว ในทางตรงกันข้ามถ้าแต่ละแปลงมีอยู่ทั่วทุกแห่ง "นั่นแสดงว่ามีความไม่แน่นอนอย่างมากในแบบจำลองว่าพายุจะเคลื่อนตัวไปที่ใดในอนาคตแผนสปาเก็ตตี้เป็นวิธีที่จะเห็นผลลัพธ์ของแบบจำลองทั้งหมดในคราวเดียว และไม่ใช้เพียงโมเดลเดียวในการคาดการณ์สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์มากในการถ่ายทอดความแน่นอนหรือความไม่แน่นอนของการคาดการณ์ "

เส้นบนแผนภูมิแสดงเส้นทางต่างๆที่คาดการณ์โดยโมเดลต่างๆซึ่งมีระดับความน่าเชื่อถือที่แตกต่างกัน "แบบจำลองเหล่านี้ประกอบด้วยแบบจำลองไดนามิก (โดยใช้ฟิสิกส์ของบรรยากาศ) แบบจำลองทางสถิติและในบางกรณีแบบจำลองอะนาล็อกเพื่อทำนายการเคลื่อนไหวที่กำลังจะมาถึงของพายุแต่ละลูก" Leathers อธิบาย "แบบจำลองเหล่านี้มาจากองค์กรด้านอุตุนิยมวิทยาจากทั่วทุกมุมโลกไม่ว่าจะเป็นสถานที่ต่างๆเช่นNational Weather Service , British Met Office , มหาวิทยาลัยและอื่น ๆ บางรุ่นคิดว่าดีกว่ารุ่นอื่น ๆ อย่างแน่นอนพวกเขามีความแตกต่างกันมากในวิธีการคาดการณ์ และในสิ่งที่พวกเขาถนัด "

อะไรคือข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่นักอุตุนิยมวิทยาจะได้รับจากการดูแปลงสปาเก็ตตี้? “ ข้อมูลที่มีประโยชน์ที่สุดคือความแน่นอนของการคาดการณ์” Leathers อธิบาย "อีกครั้งหากเส้นทางทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมากความแน่นอนในการคาดการณ์จะสูงหากเส้นทางแตกต่างกันมากความแน่นอนจะต่ำหากมีการแพร่กระจายที่ดีในแทร็กการคาดการณ์นั่นแสดงว่าแบบจำลองไม่ได้ทำงานที่ยอดเยี่ยม ทำงานเป็นชุดในการค้นหาว่าพายุนี้มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนตัวไปที่ใดในอนาคต "

แต่ถ้าคุณจะพยายามทำความเข้าใจกับแผนการทำสปาเก็ตตี้สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจข้อ จำกัด ของพวกเขา “ นักอุตุนิยมวิทยาไม่จำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังในการตีความพล็อตเรื่องนี้เนื่องจากแบบจำลองบางรุ่นทำได้ดีกว่ารุ่นอื่น ๆ ในช่วงเวลาที่ต่างกันในวงจรชีวิตของพายุ” Leathers กล่าว "นี่อาจเป็นข้อมูลสำคัญที่จะได้รับประโยชน์สูงสุดจากพล็อตสปาเก็ตตี้"

รูปแบบของสปาเก็ตตี้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างละเอียดในช่วงหลายปีที่ผ่านมาตาม Leathers "แนวทางนี้พัฒนาขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อมีการใช้แบบจำลองพายุเฮอริเคนในแบบเรียลไทม์มากขึ้นเรื่อย ๆ และเนื่องจากเทคโนโลยีอนุญาตให้นำแบบจำลองเหล่านี้มารวมกันเป็นโครงร่างสปาเก็ตตี้ได้อย่างทันท่วงที" เขากล่าว เขาไม่คาดหวังสิ่งใดที่จะมาแทนที่สิ่งเหล่านี้ในอนาคตอันใกล้ "เนื่องจากเทคโนโลยีช่วยให้การถ่ายโอนข้อมูลรวดเร็วยิ่งขึ้นและเมื่อเทคโนโลยีการแสดงภาพดำเนินไปฉันมั่นใจว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอีกมาก" Leathers กล่าว นอกจากนี้เขายังคาดการณ์ว่าจำนวนนางแบบและความซับซ้อนของพวกเขามีแนวโน้มที่จะเติบโตอย่างต่อเนื่องในอีกหลายปีข้างหน้า

ตอนนี้น่าสนใจ

เจ้าหน้าที่ของศูนย์เฮอริเคนแห่งชาติระบุว่าแบบจำลองพายุเฮอริเคนบางรุ่นสามารถทำงานได้ภายในไม่กี่วินาทีบนคอมพิวเตอร์ธรรมดาในขณะที่รุ่นอื่น ๆ อาจต้องใช้การคำนวณหลายชั่วโมงโดยซูเปอร์คอมพิวเตอร์