Nieuwe rekenmethode brengt de 'warme kern' van orkanen scherper in beeld
Een orkaan die plotseling veel sterker wordt, is voor meteorologen nog altijd lastig te voorspellen. Een deel van het antwoord zit diep in het oog van de storm, in een gebied dat wetenschappers de "warme kern" noemen. Een onderzoeksteam heeft nu een nieuwe manier ontwikkeld om die warme kern preciezer te volgen, wat op termijn kan helpen bij het beter voorspellen van orkaankracht.
Elke tropische cycloon, zoals orkanen en tyfoons officieel heten, heeft in het midden een kern van warme lucht. Hoe warmer en groter die kern, hoe sterker de storm meestal is. Tot nu toe baseerden wetenschappers hun kennis over deze warme kern vooral op gemiddelden uit weerballonmetingen en satellietbeelden. Dat geeft een goed beeld van hoe de warme kern er gemiddeld genomen uitziet, maar niet van hoe hij zich per storm, dag na dag, ontwikkelt.
Om dat gat te dichten, gebruikten de onderzoekers een enorme dataset met weergegevens genaamd ERA5, die temperaturen over de hele wereld reconstrueert vanaf 1979 tot 2024. Ze keken specifiek naar tropische cyclonen boven de westelijke Stille Oceaan, een gebied waar veel tyfoons ontstaan. Met een wiskundige techniek genaamd Empirical Orthogonal Function-analyse (een methode om complexe patronen in data terug te brengen tot een paar hoofdpatronen) ontdekten ze dat de driedimensionale vorm van de warme kern eigenlijk is samen te vatten in drie basispatronen.
Het eerste patroon beschrijft de klassieke warme kern zoals we die kennen. Het tweede laat zien hoe de temperatuur verticaal verandert, van laag bij de grond tot hoog in de atmosfeer. Het derde patroon vangt hoe scheef of asymmetrisch de warmte verdeeld is, bijvoorbeeld wanneer de ene kant van de storm warmer is dan de andere.
Met deze drie patronen bouwden de onderzoekers een soort driedimensionale kaart, vergelijkbaar met een navigatiesysteem voor de temperatuurstructuur van een storm. Op die kaart kun je precies volgen hoe de warme kern van een orkaan verandert gedurende zijn hele levensloop, van eerste vorming tot uitdoving. De onderzoekers zagen dat de route die een storm op deze kaart aflegt, goed overeenkomt met de daadwerkelijke veranderingen in windkracht die de storm doormaakte.
Wat betekent dit (nog) niet: Dit is een nieuw meetinstrument, geen kant-en-klaar voorspelmodel. De methode laat zien dat de temperatuurstructuur van een storm samenhangt met veranderingen in windkracht, maar zegt nog niet hoeveel dagen van tevoren je een sterkere storm kunt zien aankomen. Het onderzoek is bovendien uitgevoerd voor stormen boven de westelijke Stille Oceaan; of dezelfde patronen ook opgaan voor orkanen boven de Atlantische Oceaan, moet nog blijken. Het gaat hier ook om de resultaten van één onderzoeksteam, die nog niet zijn bevestigd door ander werk.
Voor meteorologen die orkaanvoorspellingen maken, is dit vooral interessant als hulpmiddel. Op dit moment is het nog lastig om te voorspellen wanneer een storm plotseling veel sterker wordt, een verschijnsel dat weerdiensten wereldwijd grote koppijn bezorgt. Een objectieve manier om de warme kern te volgen, kan helpen om zulke snelle versterkingen eerder te herkennen. De onderzoekers noemen hun nieuwe kaart daarom een veelbelovend gereedschap, zowel voor verder wetenschappelijk onderzoek als voor de praktijk van weersvoorspelling.