Autor: Aleksandra Magura-Witkowska Prognozowanie pogody Autor: Aleksandra Magura-Witkowska

Prognoza pogody Określanie stanu atmosfery w przyszłości: wiedza lokalna synoptyczna – subiektywna analiza zaobserwowanej pogody statystyczna numeryczna

Numeryczna prognoza pogody obiektywna oparta na prawach fizyki wyliczana na podstawie równań opisujących zachowanie elementów atmosfery komputery konieczna dyskretyzacja wyniki przybliżone

Równania nieliniowe cząstkowe równania różniczkowe niemożliwe rozwiązanie analityczne konieczność dyskretyzacji metody numeryczne - rozwiązania przybliżone równania pierwotne (Naviera-Stokesa) prawa fizyki

Modele numeryczne skończona liczba punktów obliczenia wykonywane w węzłach siatki odległość między sąsiednimi węzłami – rozdzielczość modelu zasięg modelu: globalny regionalny mezoskalowy

Zagnieżdżanie modeli rozdzielczość a dokładność duży model z małą rozdzielczością mniejszy i dokładniejszy model wartości brzegowe nowego modelu pochodzą z modelu większego

Asymilacja danych weryfikacja danych pola początkowe dla wszystkich parametrów zgodność danych: między sobą z modelem interpolacja danych do punktów siatki obliczeniowej ewentualne dalsze korekty

Model UMPL Unified Model for Poland area działa od 1997 r. mezoskalowa wersja brytyjskiego UM dane z modelu UKMO z 0:00 i 12:00 GMT 31 poziomów regularna siatka geograficzna biegun obliczeniowy 19.3°E 34.0°N 144x116 punktów co 0.15 stopnia (ok. 17 km)

Model UMPL równania zapisane w postaci eulerowskiej - zmiany czasowe wielkości w punkcie siatki równe odpowiednim czynnikom zmian całkowane we współrzędnych sferycznych z wykorzystaniem hybrydowej współrzędnej pionowej rozdzielczość modelu ograniczona wielkością siatki; wpływy skal ruchu mniejszych niż podwójny krok siatki mogą być uwzględnione tylko w uśrednionym, statystycznym sensie

Procesy fizyczne w modelu UMPL Model powierzchni lądu - wielowarstwowy model temperatury gruntu, schemat prognozy wilgotności gruntu. Do określenia albedo powierzchni Ziemi wykorzystuje się informację o różnych typach gruntu. Do schematu włączono model wegetacji szaty roślinnej. Wilgoć może pozostawać w listowiu lub być przekazywana do gruntu bądź atmosfery. Stosuje sie różne typy wegetacji. Warstwa graniczna - turbulencyjny transport pionowy zmiennych podstawowych. W obliczeniach współczynników wymiany uwzględnia się obecność lub brak chmur. Wielkoskalowe zachmurzenie i opad - chmury wielkoskalowe są opisane przez ich zawartość ciekłej wody (lub lodu). W obliczeniach promieniowania wykorzystuje się całkowitą grubość optyczną chmur. Opad wielkoskalowy jest funkcją zawartości wody lub lodu w chmurze. Uwzględnia się ochładzanie atmosfery na skutek parowania opadu. Konwekcja - konwekcyjne procesy małoskalowe są modelowane prostym modelem chmury. Konwekcja wpływa na wielkoskalową atmosferę poprzez kompensujące osiadanie, oddawanie powietrza z chmury do otaczającego środowiska, parowanie i opad. Promieniowanie - W obliczeniach przenoszenia promieniowania w atmosferze wykorzystuje się sześć pasm dla promieniowania długofalowego i cztery dla promieniowania Słońca. Uwzględnia się wpływ pary wodnej, ozonu, dwutlenku węgla oraz rozkład chmur wielkoskalowych i konwekcyjnych. Pozioma dyfuzja - jest przedstawiona poprzez zależne od skali filtrowanie. Proces może być iterowany, co czyni filtrację bardziej selektywną. Pionowa dyfuzja - jest niekiedy wymagana do usunięcia oscylacji powodowanych niedokładnym rozwiązaniem dla wewnętrznych fal grawitacyjnych. Wygładzane jest tylko pole wiatru

Wyniki liczby opisujące wszystkie elementy w każdym z punktów siatki zwykle potrzebna jest tylko część wyników wyniki są dla ludzi komentarz synoptyka osoby, instytucje