Novos Métodos para Prever Brisas Marítimas em Long Island
Pesquisadores desenvolvem um novo jeito de prever brisas marítimas usando dados climáticos da noite.
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A brisa do mar é um fenômeno que rola com frequência em Long Island, especialmente na primavera e no começo do verão. Nesses meses mais quentes, a temperatura em terra pode ser bem mais alta do que a do oceano. Essa diferença de temperatura faz com que os ventos mudem de direção, o que pode diminuir as temperaturas do ar e até levar a chuvas e tempestades. Conseguir prever se uma brisa do mar vai rolar em um dia específico pode ser super útil para quem faz previsões do tempo.
Um estudo recente investigou um método avançado para prever brisas do mar analisando as condições climáticas da noite anterior. Os pesquisadores focaram em dados de uma estação meteorológica localizada a alguns quilômetros terra adentro. Eles coletaram informações durante quatro anos, de 2017 a 2020. Fatores chave que indicavam fortemente se uma brisa do mar aconteceria incluíam alta ou estável Pressão do ar, alto ou estável ponto de orvalho e ventos vindos do oceano durante a noite. Em junho de 2020, esse método tinha cerca de 74% de precisão.
Tradicionalmente, prever brisas do mar envolve olhar as temperaturas atuais da terra e do mar. No entanto, o método desse estudo utiliza os dados meteorológicos coletados durante a noite, o que pode ajudar os meteorologistas a ter uma ideia melhor do que esperar com antecedência.
O que é uma Brisa do Mar?
Entender o que é uma brisa do mar ajuda a pegar a importância dela. Uma brisa do mar acontece quando o vento sopra do oceano em direção à terra. Isso rola porque a terra esquenta mais rápido do que o oceano, criando uma diferença de temperatura que resulta no movimento do vento. Em Long Island, principalmente na costa sul voltada para o Oceano Atlântico, as brisas do mar podem ter um efeito significativo no Clima local.
Essas brisas podem diminuir as temperaturas em cerca de 5-10 graus Celsius e podem alcançar vários quilômetros terra adentro. Por exemplo, em 7 de junho de 2001, uma brisa do mar entrou no centro de Long Island à tarde, causando quedas de temperatura visíveis ao longo da costa. Pesquisas mostraram que as brisas do mar tendem a ser mais comuns em junho, quando as temperaturas da terra e do oceano variam bastante. Uma análise mais recente de brisas do mar encontrou que, em média, existem cerca de 32 dias de brisa do mar todo ano.
Por que Prever Brisas do Mar é Importante?
A capacidade de prever brisas do mar pode ser muito valiosa por várias razões. Long Island tem uma alta densidade populacional, então saber quando as brisas do mar mais frescas vão chegar pode ajudar no planejamento de energia, eventos ao ar livre e atividades de lazer. Também ajuda a galera a entender as mudanças climáticas. Por exemplo, se os meteorologistas souberem que uma brisa do mar vai acontecer, eles podem avisar as pessoas sobre possíveis mudanças climáticas, como ventos fortes ou chuva.
Usando dados da noite anterior, os pesquisadores queriam aumentar a precisão das previsões para as brisas do mar. O objetivo era descobrir se certos padrões climáticos poderiam indicar se a brisa ia acontecer.
Metodologia
Para prever brisas do mar, o estudo usou um algoritmo novo chamado -Basis. Esse algoritmo ajuda a descobrir regras importantes nos dados climáticos, que eram binários, ou seja, as observações eram registradas como sim (1) ou não (0). Os pesquisadores coletaram observações meteorológicas na Hofstra University, no Condado de Nassau. Os dados incluíam variáveis como temperatura, pressão do ar, ponto de orvalho e Direção do Vento.
Para um dia ser classificado como dia de brisa do mar, certos critérios foram estabelecidos. A temperatura máxima tinha que ser registrada entre 10h e 15h30, e pelo menos 70% das leituras de direção do vento feitas depois tinham que vir do lado do oceano. A decisão de classificar os dias também levou em consideração outros tipos de clima, para garantir que as previsões fossem precisas.
Fatores Climáticos Chave para Previsões
O estudo focou em alguns parâmetros climáticos críticos que indicavam a probabilidade de brisa do mar. Eles incluíam:
Pressão: Uma pressão do ar crescente ou estável durante a noite aumentava as chances de uma brisa do mar. Alta pressão geralmente significa céu limpo e menos perturbações na atmosfera.
Ponto de Orvalho: Um ponto de orvalho alto ou estável, que mede a umidade do ar, também foi um forte fator. Um ponto de orvalho estável indica que o ar permanece em um nível consistente de umidade.
Direção do Vento: Para a brisa do mar se formar, os ventos precisam vir do oceano. Assim, ter ventos onshore à noite era crucial.
Analisando esses parâmetros da noite anterior, os pesquisadores puderam prever com mais precisão a ocorrência de brisas do mar.
Classificação dos Dias
Foi adotada uma abordagem sistemática para classificar os dias como dias de brisa do mar ou não. Os pesquisadores também utilizaram estudos passados que examinaram brisas do mar em Long Island. Eles analisaram padrões ao longo de vários anos, o que ajudou a construir uma compreensão mais abrangente de quando as brisas do mar costumam ocorrer.
Eles analisaram 120 dias de dados em quatro meses de junho nos anos examinados. Dentre esses, 54 dias foram classificados como dias de brisa do mar, enquanto os outros eram dias não brisa do mar ou dias muito úmidos, quando a umidade estava incomumente alta. Dias com certos tipos de clima, determinados por um sistema de classificação estabelecido, também foram automaticamente marcados como dias não brisa do mar.
Resultados e Precisão
Ao analisar os dados, os pesquisadores descobriram que condições como pressão crescente, ventos onshore e pontos de orvalho estáveis eram indicadores de dias de brisa do mar. A precisão geral da previsão foi bem impressionante, especialmente considerando o uso de dados coletados à noite.
Os resultados indicaram que o método poderia ser de grande ajuda para os meteorologistas. Só no ano de 2020, as previsões foram precisas cerca de 74% do tempo. Esse método mostra potencial em fornecer aos meteorologistas uma ferramenta confiável que pode ajudar a prever mudanças climáticas locais associadas às brisas do mar.
Conclusão: O Futuro da Previsão de Brisas do Mar
A brisa do mar tem um impacto significativo nos padrões climáticos em Long Island, e a capacidade de prever sua ocorrência pode beneficiar muito os residentes locais e os meteorologistas. Usando o algoritmo -Basis focado em parâmetros climáticos da noite anterior, os pesquisadores podem ter desenvolvido um método que melhora a precisão das previsões.
O estudo abre a porta para pesquisas futuras para refinar as previsões usando dados climáticos históricos. À medida que mais dados meteorológicos forem coletados ao longo do tempo, o algoritmo pode se tornar ainda mais preciso. Além disso, essa abordagem pode ser potencialmente aplicada a outras regiões costeiras onde condições semelhantes existem.
Em conclusão, a brisa do mar é mais do que apenas um fenômeno climático; é um fenômeno que molda a vida diária, o uso de energia e atividades ao ar livre ao longo da costa. Com métodos de previsão melhores, as comunidades podem se preparar melhor para as mudanças climáticas trazidas pelas brisas do mar.
Título: Importance of overnight parameters to predict Sea Breeze on Long Island
Resumo: 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.
Autores: Kira Adaricheva, Jase E. Bernhardt, Wenxin Liu, Briana Schmidt
Última atualização: 2023-09-04 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2309.01803
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.01803
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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