허리케인 분석 및 예측 시스템에서 동적 해양의 결합 영향

3차원 해양 순환 모델을 대기 모델과 결합하면 열대성 사이클론(TC) 예측이 크게 향상될 수 있습니다. 이는 TC 강도(최대 지속 표면 바람 및 최소 중심 압력) 예측에 특히 해당되지만 구조(예: 표면 바람 필드 크기) 예측에도 해당됩니다. 본 연구는 운영 TC 모델을 사용하여 동적 해양이 TC 진화에 영향을 미치는 물리적 메커니즘을 탐구하고자 합니다. 저자들은 2023년 NOAA 국가 기상 서비스에서 운영을 시작한 NOAA의 허리케인 분석 및 예측 시스템 v1.0 B(HFSB)에서 TC 강도 및 구조 예측에 대한 해양 결합의 영향을 평가했습니다. 이 연구는 동적 해양 결합이 단순한 일일 변화 해수면 온도 모델로 대체된 동일한 모델 구성을 사용한 시뮬레이션과 기존 HFSB 결합 시뮬레이션을 비교했습니다. 저자들은 2020-2022년 대서양 허리케인 시즌에서 관심 있는 TC를 분석하고, 세밀한 분석을 위해 작은 결합 경로 예측 오류가 있는 예측 주기를 선택했습니다. 결과는 동적이고 결합된 해양 반응과 강도 및 표면 바람 필드 크기 변화와 직접적으로 관련된 TC 구조 변화 간의 연결을 보여줍니다. 이러한 결과는 느리게 이동하는 TC와 더 큰 표면 바람 필드가 있는 TC 예측에서 결합의 중요성을 보여줍니다. 그러나 결합이 TC 근처 대기 환경(예: 중간 수준 수분 침투)에 영향을 미쳐 궁극적으로 강도 예측에 영향을 미치는 예상치 못한 경우도 있습니다. 이러한 결과는 더 빠르게 이동하고 작은 TC에서도 TC 예측에 있어 TC 근처 대기 환경에서의 바람 필드에 대한 해양 반응의 영향이 중요하다는 것을 시사합니다. 저자들은 결합이 예측 성능을 저하시킨 사례도 조사했습니다. 결합된 HFSB와 비결합된 HFSB의 통계적 비교는 또 다른 흥미로운 경향을 보여줍니다: 비결합 예측의 경우 최대 표면 바람에서 높은 편향이 있는 반면, 결합 예측에서는 기대와 반대로 낮은 편향이 있습니다. 결합 예측은 또한 National Hurricane Center 최적 경로 추정에 비해 34 kt 바람 반경에서 상당한 부정적 편향을 보입니다. 반면 결합 예측은 비결합 예측에 비해 최소 중심 압력에서 매우 작은 편향을 보입니다. 이러한 불일치에 대한 가능한 설명이 논의됩니다. 이 작업의 궁극적인 목표는 향후 TC 모델의 더 나은 평가 및 예측 개선을 가능하게 하는 것입니다.