PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Dynamické předpovědní metody - NMET024
Anglický název: Dynamical forecast methods
Zajišťuje: Katedra fyziky atmosféry (32-KFA)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2016
Semestr: zimní
E-Kredity: 7
Rozsah, examinace: zimní s.:3/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc.
Mgr. Michal Belda, Ph.D.
Mgr. Peter Huszár, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Meterologie a klimatologie
Anotace -
Poslední úprava: T_KMOP (27.05.2008)
Matematicko-fyzikální metody předpovědi termobarických polí. Předpokládají se znalosti na úrovni přednášky Dynamická meteorologie nebo ekvivaletní.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (01.05.2008)

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy modelování atmosféry a konstrukce numerických předpovědních modelů. Absolvováním předmětu student získá přehled o používaných metodách a praktické zkušenosti se základními typy modelů.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc. (15.10.2017)

Zápočet - uděluje se za účast, práci s meteorologickými modely a seminární prací-prezentací výsledků analyzovaného problému. Je podmínkou ke zkoušce, která je ústní.

Literatura -
Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (05.05.2008)

(1) W. Haltiner: Numerical prediction and dynamic meteorology (1980)

(2) Curry, Webster: Thermodynamics of Atmospheres & Oceans (Academic Press, London, 1999)

(3) Holton: An Introduction to dynamic meteorology, Fourth Edition (Academic Press, New York, 2004)

(4) F. Mesinge, A. Arakawa:Čislennyje metody ispolzujemyje v atmosfernych moděljach I (1976, resp.1979)

(5) Kasahara (ed.) Čislennyje metody ispolzujemyje v atmosfernych moděljach II (1979, resp. 1982)

(6) Chang (ed.) General circulation models of the atmosphere (1977)

(7) Gill: Atmosphere - Ocean Dynamics (Academic Press, New York, 1982)

(8) Trenberth: Climate System Modeling (Cambridge University Press, 1992)

Metody výuky -
Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (05.05.2008)

přednáška se cvičením

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc. (13.10.2017)

Učivo v rozsahu přednášené látky, vybraných částí doporučené literatury a prezentací, ústní forma.

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc. (06.05.2004)
I. Předpověď počasí a modelování klimatu.
  • krátkodobá předpověď (úspěšnost předpovědi, chyba předpovědi).
  • střednědobá, dlouhodobá předpověď.
  • metody předpovědi (dynamické, statistické, stat.-dyn.).
  • prediktabilita atmosféry.
  • modelování, předpověď klimatu.

II. Numerické modely atmosféry.

  • numerické metody (konečných diferencí, spektrální, konečných elementů, explicitní, implicitní, semiimplicitní, semi-Lagrangeovské).
  • měřítko modelu (globální, regionální, lokální, horiz.souř.).
  • vertikální souřadnice, historický vývoj.

III. Řídící rovnice.

  • základní pohybové rovnice.
  • termodynamická rovnice.
  • rovnice kontinuity.
  • rovnice vorticity.
  • rovnice divergence (divergenční teorém, balanční, -rovnice).
  • adiabatická verze prognostického modelu.

IV. Vlnové pohyby v atmosféře.

  • měřítková analýza.
  • typy vln.
  • instabilita, filtrace nežádoucích vln.

V. Parametrizace přízemní vrstvy atmosféry.

  • zahrnutí orografie.
  • zahrnutí mechanické turbulence (turbulentní difuze).
  • zahrnutí termické turbulence.

VI. Parametrizace vlhkosti.

  • rovnice kontinuity pro vodní páru (popř. další příměsi - ozón).
  • konvektivní přizpůsobení (suchá a nasycená konvekce).
  • nekonvektivní kondenzace.
  • parametrizace oblačnosti.

VII. Parametrizace záření.

  • radiace Země, absorpce v atmosféře, oblačná vrstva.
  • záření Slunce, absorpce a rozptyl v atmosféře, oblačná vrstva a dvojvrstva.

VIII. Objektivní analýza a inicializace.

  • trojrozměrná analýza.
  • čtyřrozměrná asimilace dat.
  • inicializace.
  • hlazení, filtrace.

IX. Okrajové podmínky LAM.

  • konstantní.
  • časově proměnné.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK