Language
Country/Area
No result found
Dari tahun 1920-an hingga sekarang: Bagaimana prediksi cuaca numerik berubah secara dramatis dalam 60 tahun?
Prediksi Cuaca Numerik (NWP) menggunakan model matematika untuk mensimulasikan atmosfer dan lautan guna memprediksi cuaca berdasarkan kondisi cuaca terkini. Teknik ini pertama kali dieksplorasi pada tahun 1920-an, tetapi baru pada munculnya simulasi komputer pada tahun 1950-an prediksi cuaca numerik mulai menghasilkan hasil yang dapat diandalkan. Saat ini, negara-negara mengoperasikan beberapa model prakiraan global dan regional menggunakan pengamatan cuaca terkini yang diterima dari wahana cuaca, satelit cuaca, dan sistem pengamatan lainnya.
“Model matematika yang didasarkan pada prinsip fisika yang sama dapat menghasilkan prediksi iklim jangka pendek atau jangka panjang dan memiliki berbagai macam aplikasi dalam memahami dan memprediksi perubahan iklim.”
Seiring dengan kemajuan model regional, prediksi lintasan siklon tropis dan prakiraan kualitas udara juga telah meningkat secara signifikan. Namun, model iklim berkinerja buruk saat menangani proses di area yang relatif terkonsentrasi seperti kebakaran hutan. Mendukung teknologi prediksi cuaca numerik terkini adalah superkomputer paling canggih di dunia saat ini. Bahkan dengan meningkatnya daya komputasi superkomputer, model prediksi numerik masih hanya dapat memberikan periode prakiraan akurat sekitar enam hari.
“Faktor-faktor yang memengaruhi keakuratan prediksi numerik meliputi kepadatan dan kualitas data observasi yang digunakan untuk prakiraan, serta kekurangan dalam model numerik itu sendiri.”
Dengan peningkatan teknologi observasi, proses inisialisasi model menjadi semakin penting. Prediksi cuaca numerik saat ini tidak hanya memerlukan input data observasi ke dalam model untuk menghasilkan kondisi awal, tetapi juga memerlukan penggunaan asimilasi data dan metode analisis objektif untuk kontrol kualitas guna mengekstraksi nilai-nilai yang berguna dari data observasi yang tidak teratur sebagai titik awal untuk prakiraan.
Berlalunya waktu telah membawa kemajuan model meteorologi. Dari tahun 1922 ketika Richardson pertama kali menggunakan kalkulasi manual untuk menghasilkan prakiraan cuaca enam jam hingga tahun 1950 ketika ENIAC pertama kali menggunakan komputer untuk menghasilkan prakiraan cuaca berdasarkan persamaan atmosfer yang disederhanakan, sejarah prediksi cuaca numerik telah berkembang pesat. Datanglah, dengan perkembangan pesat daya komputasi.
"Pada tahun 1956, Norman Phillips mengembangkan model matematika yang secara realistis menggambarkan perubahan bulanan dan musiman dalam troposfer."
Dari perspektif historis, penelitian dan pengembangan antara tahun 1950-an dan 1980-an menghasilkan peningkatan yang signifikan, ditambah dengan dimulainya prakiraan terpadu pada tahun 1990-an, sebagai respons terhadap ketidakpastian dalam sistem iklim. Kami secara bertahap mulai menggunakan prakiraan ansambel untuk meningkatkan keyakinan prakiraan dan membuat prediksi yang lebih bermakna di masa mendatang.
Saat ini, model prediksi cuaca numerik mengandalkan masukan akurat dari kondisi awal dan menggunakan persamaan dinamika fluida dan termodinamika untuk memprediksi kondisi meteorologi di masa mendatang. Namun, persamaan ini pada dasarnya bersifat kacau, sehingga kesalahan awal yang kecil pun dapat memengaruhi hasil prediksi secara eksponensial, sehingga menimbulkan tantangan untuk prediksi jangka panjang.
"Bahkan dalam kasus data konkret dan model yang sempurna, perilaku kacau menempatkan batas prediksi akurat pada sekitar 14 hari."
Untuk proses meteorologi skala kecil atau terlalu kompleks, proses parameterisasi dalam model memainkan peran penting. Hal ini memungkinkan proses untuk dihubungkan ke variabel yang diselesaikan oleh model tanpa harus secara eksplisit menampilkan proses fisiknya. Seiring kemajuan teknologi, akurasi dan kepraktisan prediksi cuaca numerik secara bertahap meningkat, yang telah diperluas dalam berbagai model prediksi iklim.
Dalam pengembangan model prakiraan, tantangan lebih lanjut terletak pada cara menangani masalah statistik keluaran model (MOS). Proses ini muncul secara tepat untuk memperhitungkan ketidaksempurnaan dalam keluaran model cuaca numerik, dengan menggabungkan pengamatan sensor dan kondisi iklim untuk membuat penyesuaian prakiraan. Namun, keluaran model ini mungkin tidak sepenuhnya menangkap perubahan dalam kondisi tanah, sehingga metode statistik menjadi sangat penting.
“Metode prediksi ansambel melibatkan analisis beberapa prediksi menggunakan parameterisasi fisik yang berbeda atau berbagai kondisi awal.”
Menghadapi perubahan iklim dan tantangan yang semakin besar, permintaan data dan pengembangan teknologi prediksi cuaca numerik masih berkembang pesat. Bagaimana prakiraan masa depan akan menanggapi peristiwa cuaca yang lebih ekstrem, interaksi laut-atmosfer, dan dampak ekologi yang lebih luas? Mari kita nantikan dan pikirkan masa depan teknologi prediktif dari waktu ke waktu?
