Predicția numerică a vremii
Predicția numerică a vremii este modul în care se fac prognozele meteo. Acest lucru se face cu ajutorul unor modele computerizate ale atmosferei. Astfel de modele descriu condițiile meteorologice actuale și modul în care acestea se schimbă în timp cu ajutorul unor ecuații. Utilizând condițiile meteorologice actuale, ecuațiile pot fi rezolvate sau aproximate pentru a spune cum va fi vremea în viitorul apropiat. Parametrii fizici relevanți, cum ar fi presiunea, temperatura, direcția și viteza vântului, sunt considerați ca fiind funcții ale timpului. Aceștia sunt modelați cu ajutorul unui sistem de ecuații cu derivate parțiale. Acesta este un sistem dinamic care se rezolvă numeric. Cele mai multe dintre aceste ecuații sunt implementate folosind FORTRAN. Ecuațiile sunt aproximate. Deoarece numărul de calcule este uriaș, de obicei sunt efectuate de supercalculatoare, pentru a le termina înainte de a fi prea târziu.
Prognoza numerică a vremii, utilizând GFS
Ideea de bază
Atmosfera este modelată ca un fluid. Ideea de bază a predicției numerice a vremii este de a eșantiona starea fluidului la un moment dat. Ecuațiile dinamicii fluidelor și ale termodinamicii pot fi apoi utilizate pentru a estima starea fluidului la un moment dat în viitor.
Prognoza meteo locală
Rezultatele sunt, de obicei, prea imprecise pentru a putea fi folosite pentru a prezice vremea în orice loc. Din acest motiv, meteorologii verifică valorile și le compară cu datele istorice. Cu alte cuvinte, ei folosesc datele pentru a ajuta la producerea prognozei meteo.
Model Output Statistics este un model statistic care a fost dezvoltat în anii 1960 și 1970. Acesta utilizează analiza de regresie pentru o prognoză complet automatizată. Cu ajutorul acestuia, datele istorice sunt analizate în mod automat. Una dintre aplicațiile sale se numește Direct Model Output. MOS utilizează atât datele istorice, cât și modelarea statistică. Predicțiile dincolo de aproximativ șase ore nu sunt fiabile.
Un alt model bine cunoscut se numește Global Forecast System (GFS), care este gestionat de serviciul meteorologic american NOAA. Acesta oferă o prognoză de patru ori pe zi. Deoarece informațiile sunt gratuite, GFS este adesea utilizat, în special de către stațiile meteorologice mai mici.
Ansambluri
Atmosfera este un sistem haotic. O mică modificare a valorilor de intrare nu duce neapărat la o mică modificare a valorilor de ieșire. Acest lucru se datorează ecuațiilor de dinamică a fluidelor care sunt implicate. Aceste ecuații implicate sunt rezolvate sau aproximate o dată cu parametrii care au fost observați. Acest lucru se mai face de câteva ori, cu parametri care se bazează pe valorile observate, dar care au fost ușor modificate. Deoarece puterea de calcul este limitată, "rezoluția" unui astfel de model este mai grosieră. După ce toate calculele sunt finalizate, acestea sunt comparate între ele. Rezultatele calculate care sunt "similare" indică faptul că prognoza este relativ bună. În unele cazuri, acest lucru înseamnă că este posibil să se prognozeze cu exactitate vremea pentru o perioadă de aproximativ zece zile; în alte cazuri, o prognoză chiar și pentru câteva zile poate fi dificilă.
Pagini conexe
- Met Office
- Model de prognoză a ciclonilor tropicali
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este predicția numerică a vremii?
R: Predicția numerică a vremii este modul în care se fac prognozele meteo folosind modele computerizate ale atmosferei.
Î: Cum descriu aceste modele condițiile meteorologice actuale?
R: Aceste modele descriu condițiile meteorologice actuale cu ajutorul unor ecuații care iau în considerare parametri precum presiunea, temperatura, direcția și viteza vântului.
Î: Cum se rezolvă aceste ecuații?
R: Aceste ecuații sunt rezolvate numeric cu ajutorul unui sistem dinamic de ecuații cu derivate parțiale.
Î: Cu ce limbaj de programare sunt implementate aceste ecuații?
R: Cele mai multe dintre aceste ecuații sunt implementate cu FORTRAN.
Î: De ce sunt utilizate supercalculatoare pentru a rezolva aceste ecuații?
R: Supercomputerele sunt utilizate deoarece numărul de calcule este imens și trebuie finalizate rapid.
Î: Ce parametri fizici sunt luați în considerare la modelarea vremii?
R: Parametrii fizici, cum ar fi presiunea, temperatura, direcția și viteza vântului, sunt luați în considerare la modelarea vremii.
Î: Poate această modelare să prevadă cu exactitate vremea?
R: Deși modelarea nu este întotdeauna complet exactă, aceasta reprezintă un instrument util pentru a prezice modelele meteorologice în viitor.
