Nouvelles méthodes pour prédire les brises marines sur Long Island
Des chercheurs ont trouvé une nouvelle méthode pour prévoir les brises marines en utilisant les données météo de la nuit.
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Table des matières
La brise marine est un phénomène météorologique qui se produit souvent sur Long Island, surtout au printemps et début été. Pendant ces mois plus chauds, la température sur terre peut être bien plus élevée que celle de l'océan. Cette différence de température fait changer la Direction du vent, ce qui peut abaisser les températures de l'air et même provoquer de la pluie et des orages. Savoir si une brise marine va se produire un jour donné peut vraiment aider les météorologues.
Une étude récente a exploré un moyen avancé de prédire les brises marines en analysant les conditions météorologiques de la nuit précédente. Les chercheurs se sont concentrés sur les données d'une station Météo située à quelques miles à l'intérieur des terres. Ils ont collecté des infos pendant quatre ans, de 2017 à 2020. Les facteurs clés qui indiquaient fortement si une brise marine allait se produire incluaient une Pression atmosphérique élevée ou stable, un point de rosée élevé ou constant, et des vents venant de l'océan pendant la nuit. En juin 2020, cette méthode avait environ 74% de précision.
Traditionnellement, prédire les brises marines implique de regarder les températures actuelles de la terre et de la mer. Cependant, la méthode de cette étude utilise les données météo collectées pendant la nuit, ce qui pourrait aider les prévisionnistes à avoir une meilleure idée de ce qu'il faut attendre à l'avance.
C'est quoi une brise marine ?
Comprendre ce qu'est une brise marine aide à saisir son importance. Une brise marine se produit quand le vent souffle de l'océan vers la terre. Cela arrive parce que la terre chauffe plus vite que l'océan, créant une différence de température qui entraîne un mouvement du vent. Sur Long Island, surtout sur la côte sud face à l'océan Atlantique, les brises marines peuvent avoir un impact significatif sur la météo locale.
Ces brises peuvent faire baisser les températures d'environ 5 à 10 degrés Celsius et peuvent atteindre plusieurs miles à l'intérieur des terres. Par exemple, le 7 juin 2001, une brise marine est arrivée au centre de Long Island dans l'après-midi, provoquant des baisses de température notables le long de la côte. Des recherches ont montré que les brises marines sont souvent les plus fréquentes en juin, quand les températures de la terre et de l'océan varient beaucoup. Une analyse plus récente des brises marines a révélé qu'en moyenne, il y a environ 32 jours de brise marine chaque année.
Pourquoi est-ce important de prédire les brises marines ?
Savoir prédire les brises marines pourrait être super utile pour plein de raisons. Long Island a une forte densité de population, donc savoir quand des brises marines fraîches vont arriver peut aider à planifier l'énergie, des événements en plein air, et des activités récréatives. Ça aide aussi les gens à comprendre les changements météo. Par exemple, si les prévisionnistes savent qu'une brise marine va se produire, ils peuvent prévenir les gens des possibles changements de temps, comme des vents forts ou de la pluie.
En utilisant les données de la nuit précédente, les chercheurs voulaient améliorer la précision des prévisions pour les brises marines. L'objectif était de découvrir si certains modèles météo pouvaient indiquer si la brise allait se produire.
Méthodologie
Pour prédire les brises marines, l'étude a utilisé un nouvel algorithme nommé -Basis. Cet algorithme aide à découvrir des règles importantes dans les données météo, qui étaient binaires, c'est-à-dire que les observations étaient enregistrées soit oui (1) soit non (0). Les chercheurs ont collecté des observations météorologiques à l'Université Hofstra dans le comté de Nassau. Les données comprenaient des variables comme la température, la pression de l'air, le point de rosée et la direction du vent.
Pour qu'un jour soit classé comme jour de brise marine, certains critères étaient établis. La température maximale devait être enregistrée entre 10h et 15h30, et au moins 70% des relevés de direction du vent pris après devaient venir du côté océan. La décision de classer les jours prenait aussi en compte d'autres types de temps, pour s'assurer que les prévisions étaient exactes.
Facteurs clés de la météo pour les prévisions
L'étude s'est concentrée sur quelques paramètres météorologiques cruciaux qui indiquaient la probabilité d'une brise marine. Cela incluait :
Pression : Une pression atmosphérique montante ou stable pendant la nuit augmentait les chances d'une brise marine. Une haute pression signifie généralement un ciel dégagé et moins de perturbations dans l'atmosphère.
Point de rosée : Un point de rosée élevé ou stable, qui mesure l'humidité dans l'air, était aussi un facteur fort. Un point de rosée stable indique que l'air reste à un niveau d'humidité constant.
Direction du vent : Pour qu'une brise marine se forme, les vents doivent venir de l'océan. Donc, avoir des vents venant de la mer pendant la nuit était crucial.
En analysant ces paramètres de la nuit précédente, les chercheurs pouvaient prédire plus efficacement l'apparition des brises marines.
Classification des jours
Une approche systématique a été adoptée pour classer les jours comme étant des jours de brise marine ou non. Les chercheurs ont aussi utilisé des études passées qui examinaient les brises marines sur Long Island. Ils ont analysé des motifs sur plusieurs années, ce qui a aidé à construire une compréhension plus complète sur quand les brises marines se produisent généralement.
Ils ont analysé 120 jours de données sur quatre mois de juin pendant les années examinées. Parmi ces jours, 54 ont été classés comme jours de brise marine, tandis que les autres étaient soit des jours sans brise, soit très humides, quand l'humidité était exceptionnellement élevée. Les jours avec certains types de temps, déterminés par un système de classification établi, étaient aussi automatiquement marqués comme des jours sans brise marine.
Résultats et précision
En analysant les données, les chercheurs ont découvert que des conditions comme une pression montante, des vents venant de la mer, et des points de rosée stables étaient des indicateurs des jours de brise marine. La précision globale des prévisions était vraiment impressionnante, surtout en tenant compte de l'utilisation des données collectées pendant la nuit.
Les résultats ont montré que la méthode pourrait être d'une grande aide pour les prévisionnistes. Pour l'année 2020 seulement, les prédictions étaient précises à environ 74% du temps. Cette méthode montre du potentiel pour fournir aux prévisionnistes un outil fiable qui peut aider à prédire les changements météorologiques locaux associés aux brises marines.
Conclusion : L'avenir de la prédiction des brises marines
La brise marine a un impact significatif sur les motifs météorologiques à Long Island, et la capacité de prédire son apparition peut grandement bénéficier aux résidents locaux et aux prévisionnistes. En utilisant l'algorithme -Basis axé sur les paramètres météorologiques nocturnes, les chercheurs ont peut-être développé une méthode qui améliore la précision des prévisions.
L'étude ouvre la porte à des recherches futures pour affiner les prédictions en utilisant des données météo historiques. À mesure que plus de données météorologiques seront collectées au fil du temps, l'algorithme pourrait devenir encore plus précis. De plus, cette approche peut potentiellement être appliquée à d'autres régions côtières où des conditions similaires existent.
En conclusion, la brise marine est plus qu'un simple événement météorologique ; c'est un phénomène qui façonne la vie quotidienne, l'utilisation de l'énergie, et les activités en plein air le long de la côte. Avec de meilleures méthodes de prédiction, les communautés peuvent mieux se préparer aux changements météorologiques dus aux brises marines.
Titre: Importance of overnight parameters to predict Sea Breeze on Long Island
Résumé: The sea breeze is a phenomenon frequently impacting Long Island, New York, especially during the spring and early summer, when land surface temperatures can exceed ocean temperatures considerably. The sea breeze influences daily weather conditions by causing a shift in wind direction and speed, limiting the maximum temperature, and occasionally serving as a trigger for precipitation and thunderstorms. Advance prediction of the presence or absence of the sea breeze for a certain location on a given day would therefore be beneficial to weather forecasters. To forecast sea breeze occurrence based on the previous night's weather conditions, we used a novel algorithm called the $D$-Basis. We analyzed sea breeze data from a recent four year period (2017-2020) at a single weather station several miles inland from the coast. High or constant station pressure, high or constant dew point, and onshore wind from the previous night were found to be strong predictors of sea breeze formation the following day. The accuracy of the prediction was around 74\% for June 2020. Unlike other prediction methods which involve the comparison of sea surface and land surface temperatures in near real time, our prediction method is based on the parameters from the prior night, allowing it to potentially aid in advanced forecasting of the sea breeze.
Auteurs: Kira Adaricheva, Jase E. Bernhardt, Wenxin Liu, Briana Schmidt
Dernière mise à jour: 2023-09-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.01803
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.01803
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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