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Les observateurs d'avions Mode-S sont à nouveau utilisés pour améliorer les prévisions

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Les observateurs d'avions Mode-S sont à nouveau utilisés pour améliorer les prévisions

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Le graphique montre l'utilisation du Mode-S et d'autres données d'avions dans les opérations pendant une période de 30 minutes le 10 janvier 2024. Il montre que le nombre de données Mode-S est toujours beaucoup plus élevé que celui des autres sources de données d'avions utilisées en Europe. Source : Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF)

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Le graphique montre l'utilisation du Mode-S et d'autres données d'avions dans les opérations pendant une période de 30 minutes le 10 janvier 2024. Il montre que le nombre de données Mode-S est toujours beaucoup plus élevé que celui des autres sources de données d'avions utilisées en Europe. Source : Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF)

Le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF) a recommencé à utiliser les observations des avions mode S pour améliorer la qualité des prévisions après avoir découvert que ce type de données était utilisé en très grand nombre lors de la reprise après le coronavirus (COVID-19). . pandémie.

Les observations aériennes du vent et de la température sont utilisées avec de nombreux autres types d'observations pour aider à estimer l'état du système Terre au début des prévisions, appelées analyses. Au CEPMMT, les rapports d'avions sont juste derrière les données satellitaires en termes d'impact sur les prévisions.

Les rapports d'avions proviennent de diverses sources : en plus des données du programme Aircraft Matelyed Data Relay (AMDAR) de l'Organisation météorologique mondiale et d'un petit nombre d'autres, le CEPMMT a commencé en juillet 2020 à assimiler les données Mode-S au-dessus de l'Europe.

L’utilisation des données Mode-S a été suspendue en novembre 2022 lorsqu’il est devenu évident que l’augmentation rapide des volumes de données suite à la pandémie de COVID-19 nécessiterait le développement de mécanismes permettant de contrôler la densité des données.

Que sont les données en mode S ?

Les données Mode-S sont dérivées des données du contrôle du trafic aérien. Ces données ne sont pas initialement destinées à un usage météorologique et doivent être traitées pour les rendre utilisables.

Par exemple, cela inclut la vitesse de l’avion par rapport à l’air. A partir de là, avec une distance de quelques minutes entre les positions des avions, le vent peut être déterminé.

Ce travail est réalisé par l'Institut météorologique royal des Pays-Bas (KNMI). L'ECMWF utilise les données traitées par KNMI.

La surveillance de routine à la suite du COVID-19 a montré que dans certaines parties de l'Europe, l'utilisation d'un grand nombre d'observations Mode-S a conduit à des écarts particulièrement importants dans l'analyse de la vitesse du vent par rapport aux observations. Ceci est montré ici pour une hauteur comprise entre 0 et 400 hPa et pour la période du 2 au 31 août 2022. De tels exemples nous amènent à nous demander si l’inclusion des observations pourrait encore conduire à de meilleures prévisions. Des cartes actuelles similaires à celles-ci sont disponibles sur la page Web Monitoring System Monitor. Source : Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF)

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La surveillance de routine à la suite du COVID-19 a montré que dans certaines parties de l'Europe, l'utilisation d'un grand nombre d'observations Mode-S a conduit à des écarts particulièrement importants dans l'analyse de la vitesse du vent par rapport aux observations. Ceci est montré ici pour une hauteur comprise entre 0 et 400 hPa et pour la période du 2 au 31 août 2022. De tels exemples nous amènent à nous demander si l’inclusion des observations pourrait encore conduire à de meilleures prévisions. Des cartes actuelles similaires à celles-ci sont disponibles sur la page Web Monitoring System Monitor. Source : Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF)

Ajuster les chiffres

Dans l’ensemble, en Europe, il y a environ 100 fois plus de données disponibles en Mode-S qu’en AMDAR. Le CEPMMT n’a utilisé qu’environ 5 % des données Mode-S en 2020. Cependant, à mesure que les volumes de données ont augmenté après la fin des mesures liées au COVID-19, le système d’ingestion de données pour traiter les observations a été surchargé.

Le système d'assimilation de données 4D-Var du CEPMMT part des prévisions précédentes à court terme et itère pour produire une analyse plus proche des observations météorologiques les plus récentes.

Il s’avère que la procédure n’a pas produit de résultats optimaux pour le grand nombre d’observations Mode-S utilisées après le Covid-19, dans le temps limité dont elle disposait.

En revanche, avec moins d’observations en mode S, l’effet sur les prévisions redevient positif.

Le nouveau système a été introduit en novembre dernier après n'avoir utilisé aucune donnée Mode-S pendant 12 mois. Il comprend une nouvelle méthode d’adoucissement des données.

« Dans le système précédent, les trajectoires individuelles des avions étaient prises en compte et une réduction du temps leur était appliquée », explique Bruce Ingleby, scientifique du CEPMMT. « Cela a abouti à une très grande quantité de données globales. Le nouveau système utilise une technique de » dilution en boîte « : l'atmosphère est divisée en classes, et un seul rapport d'avion est utilisé pour chaque classe. »

À court terme, les vents de la haute troposphère au-dessus de l’Europe sont jusqu’à 8 % meilleurs. L’effet de l’utilisation de moins d’observations Mode-S, avec une nouvelle méthode d’atténuation, est particulièrement évident par rapport à l’absence de données Mode-S. Ceci est illustré ci-dessous pour les observations de température.

« Cet exemple démontre l'importance d'une vigilance constante lors de la surveillance du système mondial d'observation », déclare Bruce. « Non seulement la qualité des observations mais aussi le nombre de données ont un impact sur l'analyse et les prévisions. » « Dans ce cas, il n'y avait rien de mal avec les notes, nous en utilisions simplement trop. »

Grâce au Met Office britannique et au KNMI, le CEPMMT aura accès aux données mondiales Mode-S dans un avenir proche – une perspective particulièrement intéressante est la disponibilité de davantage de données sur le vent sous les tropiques.

Pour une évaluation plus générale de l’impact de la pandémie de COVID-19 sur les prévisions météorologiques, voir Article 2020 Par Bruce Ingleby et ses collègues Lettres de recherche géophysique.

Informations sur les magazines :
Lettres de recherche géophysique


Fourni par le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF)

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

Un scientifique du Lawrence Berkeley National Laboratory travaille sur un dispositif de séparation lors d’une expérience. Crédit image : Laboratoire national Lawrence Berkeley

Une équipe de scientifiques et de chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie a récemment annoncé une réalisation révolutionnaire : la création du Livemorium, ou élément 116, à l’aide d’un faisceau de particules de titane.

C’est la première fois qu’un hépatique est fabriqué de cette manière, rapprochant les chercheurs de l’insaisissable « îlot de stabilité », où les éléments très lourds sont censés avoir une durée de vie plus longue, ce qui les rend plus faciles à étudier. Plus important encore, c’est la première fois qu’un objet extrêmement lourd est fabriqué de cette manière par des humains.

Rainer Kröcken, directeur des sciences nucléaires au Berkeley Lab, a exprimé son optimisme quant à la découverte, soulignant la nature collaborative de l’expérience. Il a déclaré que la production de l’élément 120, la prochaine cible, prendrait beaucoup plus de temps mais semblait désormais possible. Annoncé lors de la conférence Nuclear Structure 2024, l’article sera bientôt disponible sur le référentiel de prépublications arXiv et sera soumis à la revue Physical Review Letters.

Utilisation innovante d’une poutre en titane pour créer l’élément 116
Dans leur expérience, les scientifiques ont utilisé un faisceau de titane-50, un isotope spécifique, pour générer du Livemorium, ce qui en fait l’élément le plus lourd créé à ce jour au laboratoire de Berkeley. Ce laboratoire a une riche histoire de découverte d’éléments, qui a contribué à l’identification de 16 éléments allant du technétium (43) au seaborgium (106).

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Jacqueline Gates, qui a dirigé le dernier effort, a exprimé sa confiance dans les résultats, notant que les chances que les résultats soient une anomalie statistique sont très faibles. Le processus impliquait de chauffer le titane à environ 3 000 °F (1 649 °C) jusqu’à ce qu’il se vaporise. L’équipe a ensuite bombardé le titane vaporisé avec des micro-ondes, en enlevant 22 électrons et en préparant les ions pour l’accélération dans un cyclotron de 88 pouces au laboratoire de Berkeley.

Les ions de titane accélérés sont dirigés vers une cible de plutonium, des milliards d’ions frappant la cible chaque seconde. Ce bombardement intense a finalement créé deux atomes de Livermorium sur une période de 22 jours. L’utilisation du titane à cette fin représente une nouvelle technologie pour synthétiser des éléments plus lourds, car les éléments précédents de cette gamme, de 114 à 118, avaient été synthétisés à l’aide d’un faisceau de calcium 48.

Jennifer Burr, physicienne nucléaire au groupe des éléments lourds du Berkeley Lab, a souligné l’importance de cette méthode. La production de l’élément 116 à partir de titane valide cette nouvelle approche, ouvrant la voie à de futures expériences visant à produire des éléments plus lourds, comme l’élément 120.

Trouver l’article 120
Le succès de la création de l’élément 116 a ouvert la voie au prochain objectif ambitieux de l’équipe : créer l’élément 120. S’il est atteint, l’élément 120 sera l’atome le plus lourd jamais créé et fera partie de « l’îlot de stabilité », un groupe théorique d’éléments super-lourds de qui devrait être plus long que ceux découverts jusqu’à présent.

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Le laboratoire prévoit de commencer à tenter de créer l’élément 120 en 2025. Le processus devrait prendre plusieurs années, reflétant la complexité et les défis inhérents à cette recherche de pointe. Les physiciens explorent les limites du tableau périodique, s’efforçant de repousser les limites de la connaissance et de la compréhension humaines en explorant les limites de la stabilité atomique.

Cette réalisation majeure démontre non seulement la créativité des scientifiques du Berkeley Lab, mais ouvre également la voie à de futures découvertes dans le domaine des éléments super-lourds, qui pourraient ouvrir la voie à de nouvelles connaissances sur la nature fondamentale de la matière.

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L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

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L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

La directrice de l’Institut des sciences spatiales et cosmiques, la Dre Jennifer Lutz, a accepté la recommandation principale du groupe de travail sur les initiatives exoplanétaires stratégiques et a décidé de procéder à une étude à grande échelle des exoplanètes naines rocheuses de type M.

Le programme utilisera environ 500 heures du temps discrétionnaire du directeur sur le télescope spatial James Webb pour rechercher l’atmosphère de plus d’une douzaine de systèmes proches.

Près de 250 observations ultraviolettes en orbite avec le télescope spatial Hubble seront utilisées pour déterminer l’activité des étoiles hôtes. Les observations seront effectuées par une équipe de direction du Space Science Institute dirigée par le Dr Nestor Espinosa et soutenue par le Dr Hannah Diamond Lowe en tant qu’équipe adjointe.

L’Institut des sciences spatiales et cosmiques emploie également un comité consultatif scientifique externe pour donner des conseils sur tous les aspects du programme, y compris la sélection des cibles, la vérification des données et les interactions communautaires équitables. Les membres du comité consultatif scientifique seront représentatifs de la communauté exoplanétaire au sens large, couvrant un large éventail d’affiliations institutionnelles et d’étapes de carrière.

Le Space Science Institute annoncera bientôt la possibilité de soumettre des candidatures, y compris des auto-nominations. La contribution de la communauté sera sollicitée sur la liste des cibles ; Les plans d’observation seront publiés bien avant la date limite de GWebb IV.

Rapport du groupe de travail sur les initiatives exoplanétaires stratégiques avec le télescope spatial Hubble et le télescope spatial James Webb

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Astrobiologie

Membre de l’Explorers Club, ancien gestionnaire de charge utile de la Station spatiale de la NASA/biologiste spatial, homme de plein air, journaliste, ancien grimpeur, synesthésie, mélange de Na’vi, Jedi, Freeman et bouddhiste, langue des signes américaine, camp de base de l’île Devon et vétéran de l’Everest, (il /lui) 🖖🏻

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