预报稳定性对导航性尾迹规避的影响
摘要
通过重新规划航线绕过尾迹形成区域来减轻尾迹引起的变暖,需要准确且稳定的对流层上层和平流层下层状态预报。预报稳定性(即不同提前时间预报周期之间的一致性)对于“预战术”尾迹规避策略尤为重要,这些策略基于提前时间长达24-48小时的预报来调整航线。然而,迄今为止尚无研究系统量化预报稳定性对预战术规避有效性的限制程度。本研究通过比较使用ECMWF HRES天气预报(提前时间长达48小时)生成的尾迹预报与基于ECMWF ERA5再分析生成的尾迹后报,来填补这一空白。对预报误差的分析显示,预报和再分析中持续尾迹形成区域之间的逐点一致性较低,其逐点误差率与先前再分析与实际中尾迹形成区域比较中发现的相似。然而,我们还表明,尾迹形成区域位置的空间误差相对较小,无论是在预报与再分析比较时,还是在再分析与原位测量比较时。最后,我们表明,设计一个能够利用相对较小空间误差的轨迹优化器,使得基于尾迹预报的飞行轨迹优化能够将基于再分析评估的尾迹气候强迫减少80-90%,而燃料损失低于0.4%,这适用于与飞行规划最相关的8-24小时提前时间。我们的结果表明,与飞行规划相关的提前时间的预报足够稳定,可用于预战术尾迹规避。
引用
@article{arxiv.2507.13529,
title = {Impact of Forecast Stability on Navigational Contrail Avoidance},
author = {Thomas R Dean and Tristan H Abbott and Zeb Engberg and Nicholas Masson and Roger Teoh and Jonathan P Itcovitz and Marc E J Stettler and Marc L Shapiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13529},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 11 figures, 1 table. This work has been accepted to Environmental Research: Infrastructure and Sustainability. IOP Publishing Ltd is not responsible for any errors or omissions in this version of the manuscript or any version derived from it