Ron Gelaro memimpin upaya NASA untuk memprediksi cuaca, di seluruh dunia, menggunakan simulasi komputer.
Kredit Gambar: NASA Aqua
Ilmuwan Ron Gelaro memimpin upaya NASA untuk memprediksi cuaca, di seluruh dunia, menggunakan simulasi komputer. EarthSky berbicara dengan Ron Gelaro pada Desember 2010. Dr. Gelaro mengatakan satelit Aqua NASA membuat pengukuran penting yang digunakan dalam model komputer yang memperkirakan cuaca. Dia berkata:
Satelit Aqua, dan instrumen di atas kapal, telah memberi kita lompatan kuantum dalam hal apa yang kita sebut resolusi vertikal, atau detail, dari ruang angkasa, dari berbagai parameter ini, hal-hal seperti suhu dan kelembaban. Dan kuncinya untuk memiliki informasi semacam ini, untuk memiliki gambaran atmosfer tiga dimensi yang lengkap.
Model cuaca, kata Gelaro, adalah program komputer yang rumit yang mengikuti persamaan dari sains tentang bagaimana atmosfer bekerja. Dia berkata:
Model cuaca adalah alat dasar kami untuk mengambil informasi tentang atmosfer pada waktu tertentu, katakanlah kami melakukan pengukuran angin, suhu, atau tekanan, dan memperkirakan informasi itu ke depan dalam waktu dengan cara yang konsisten secara fisik.
Jadi dengan kemampuan seperti itu, jika Anda bisa memberi tahu saya suhu, atau variabel lain sekarang, saya bisa menggunakan model cuaca untuk membuat prediksi seperti apa bidang-bidang itu mungkin sekitar satu atau dua jam dari sekarang. Lalu saya dapat mengambil hasil itu, memasukkannya kembali ke dalam model komputer saya, dan melangkah sedikit lebih jauh dalam waktu. Dan kami mengulangi proses itu terus menerus sampai kami mendapatkan jenis ramalan yang biasa kami dengar, mungkin ramalan hari atau ramalan lima hari.
Dr. Gelaro menjelaskan apa itu model cuaca.
Model cuaca adalah program komputer, program komputer yang sangat kompleks, yang berisi persamaan dan undang-undang dasar yang mengatur bagaimana parameter atmosfer yang berbeda saling berhubungan. Katakanlah, bagaimana suhu berhubungan dengan tekanan, berhubungan dengan angin, dan yang paling penting bagaimana perubahan dalam parameter ini, dalam satu parameter, dapat mempengaruhi perubahan pada parameter lain. Jadi diberi perubahan angin atau tekanan, bagaimana itu bisa mengubah suhu.
Satelit Aqua, kata Gelaro, telah membantu para ilmuwan memahami dan memperkirakan cuaca.
Satelit Aqua memiliki beragam instrumen, pencitraan dan gambar, gambar atmosfer dengan resolusi sangat tinggi, dan properti permukaan, serta profil vertikal tiga dimensi yang sangat mendetail tentang hal-hal seperti suhu dan kelembaban. Dan kuncinya untuk memiliki informasi semacam ini, untuk memiliki gambaran atmosfer tiga dimensi yang lengkap. Dan satelit Aqua, dan instrumen di atas kapal, telah memberi kita lompatan kuantum dalam hal apa yang kita sebut resolusi vertikal, atau detail, dari ruang angkasa, dari berbagai parameter ini untuk membantu kita mengisi gambar ini, lengkap, tiga gambar dimensi seperti apa suasana itu.
Gelaro membuat hubungan antara model cuaca dan satelit Aqua.
Kami memiliki dua jenis informasi. Kami memiliki pengamatan, seperti yang kami dapatkan dari Aqua, yang cenderung cukup akurat, tetapi mereka juga bisa sangat berbeda dalam ruang dan waktu. Terkadang kami memiliki pengamatan di satu lokasi tempat satelit terbang, dan pada saat tertentu, kami tidak akan melakukan pengamatan di tempat lain. Jadi mereka memberi kami informasi yang akurat, tetapi seperti yang saya katakan, agak terpisah dan di berbagai belahan dunia, pada saat tertentu. Model-model di sisi lain, memberi kita gambaran atmosfer tiga dimensi yang sangat lengkap, pada saat tertentu, karena model kita mencakup seluruh Bumi sesuai dengan apa yang kita gambarkan.
Tetapi memiliki kesalahan dan batasan tertentu. Apa yang kita lakukan untuk menghasilkan gambar terbaik dari atmosfer yang dapat kita buat adalah untuk menggabungkan kedua informasi ini, yaitu kita memadukan pengamatan dengan model dan hukum fisik yang kita pikir harus mengatur cara semua variasi parameter yang berhubungan dengan penggambaran atmosfer yang bahkan lebih akurat daripada model atau pengamatan yang dapat kita berikan sendiri.
Cuaca, kata Gelaro, sangat kompleks sehingga mungkin tidak akan pernah sepenuhnya dipahami.
Pemahaman kami tentang cuaca sebenarnya, umumnya cukup baik. Tapi itu juga fungsi dari skala proses. Kami memahami sirkulasi skala besar, proses dan fenomena semacam itu yang mudah diamati, kami memahami dengan sangat baik, dalam hal hukum fisik kita. Ketika sampai pada proses yang lebih kompleks, karena mereka berhubungan dengan awan, atau gerakan yang lebih kecil, yang kita kurang pahami. Tapi masalah mendasar dengan atmosfer adalah, memang ada batas prediktabilitas yang melekat.
Atmosfer adalah apa yang kita sebut sistem kacau. Artinya adalah sangat sulit untuk menemukan hubungan sebab dan akibat yang teratur. Ada batasan nyata tentang seberapa dapat diprediksi suasana sebenarnya.
Kami telah membuat banyak kemajuan, dan hal-hal seperti satelit Aqua telah sangat menggerakkan kami. Tapi saya pikir saya akan mengatakan bahwa ramalan cuaca pada umumnya, dengan ukuran objektif, mereka jauh lebih akurat daripada sebelumnya. Mereka tidak akan pernah sempurna, tetapi kami membuat kemajuan.
Terima kasih kami hari ini untuk Misi Aqua NASA, yang meningkatkan pengetahuan kami tentang planet rumah kami melalui pengamatan satelit.
Dengarkan wawancara EarthSky selama 90 detik dan 8 menit dengan Ron Gelaro di satelit Aqua dan prakiraan cuaca (di bagian atas halaman).