Autor: Aleksandra Magura-Witkowska

Prezentacja na temat: "Autor: Aleksandra Magura-Witkowska"— Zapis prezentacji:

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

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

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

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

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

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

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

8 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)

9 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

10 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

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

12