PředmětyPředměty(verze: 875)
Předmět, akademický rok 2020/2021
  
Matematické modelování oblačných a srážkových procesů v atmosféře - NMET054
Anglický název: Mathematical Modelling of Cloud and Precipitation Processes in Atmosphere
Zajišťuje: Katedra fyziky atmosféry (32-KFA)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2016
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Daniela Řezáčová, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Meterologie a klimatologie
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: T_KMOP (24.05.2001)
Postupy matematického modelování zaměřeného na procesy různého časového a prostorového měřítka, které vedou k vývoji oblačných systémů a ke vzniku srážek. Zaměřeno na metody, které ústí v objektivní předpověď srážek ve středních zeměpisných šířkách. ~ Předpoklady: znalosti v rozsahu přednášky "Fyzika oblaků a srážek".
Cíl předmětu -
Poslední úprava: REZACOVA/MFF.CUNI.CZ (08.04.2008)

Přednáška seznamuje studenty s principy a metodami užívanými při parametrizaci oblačných procesů v matematických modelech různého časového a prostorového měřítka. Důraz se klade na parametrizace užívané v modelech numerické předpovědi počasí a zejména na parametrizaci mikrofyziky.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (19.10.2017)

Ústní zkouška v rozsahu témat daných sylabem.

Literatura
Poslední úprava: REZACOVA/MFF.CUNI.CZ (07.04.2008)

1) Pruppacher,H.R., J.D.Klett (1997): Microphysics of clouds and precipitation. Second revised and enlarged edition with an introduction to cloud chemistry and cloud electricity. Atmospheric and oceanographic sciences library, Vol.18, Kluwer Academic Publishers, 954 str.

2) Houze,R.A.Jr.(1993): Cloud dynamics, Academic Press, 573 str.

3) Cotton,W.R., R.A.Anthes (1989): Storm and cloud dynamics., Academic Press, 877 str.

4) Emanuel K.A., Raymond,D.J.(1993): The representation of cumulus convection in numerical models. Meteorol.Monographs, Vol.24, Nb.46, AMS, 246 str.

5) Řezáčová D., Novák P., Kašpar M., Setvák M. (2007): Fyzika oblaků a srážek. Nakl. ACADEMIA Praha, 574 str + DVD.

Metody výuky -
Poslední úprava: REZACOVA/MFF.CUNI.CZ (08.04.2008)

Přednáška zahrnující výstupy a příklady v elektronické formě.

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (19.10.2017)

Ústní zkouška v rozsahu témat daných sylabem.

Sylabus -
Poslední úprava: T_KMOP (25.04.2001)
1. Základní pojmy.
Časová a prostorová měřítka oblačných a srážkových procesů, základní soustava rovnic pro modelování oblačné dynamiky a mikrofyziky, různé typy matematických modelů oblačného měřítka, modely oblačné mikrofyziky, modely oblaku, modelování oblačných systémů, přechod na parametrizaci oblačných a srážkových procesů v modelech numerické předpovědi počasí.

2. Explicitní modely oblačné mikrofyziky.
Modelování kapalné mikrofyziky, vývoj spektra oblačných kapek, vznik zárodků srážkových elementů - stochastická koalescence, tříštění a výpar. Modelování mikrofyzikálních procesů s účastí ledové fáze, primární a sekundární nukleace ledu, depoziční růst, různé typy agregačního růstu ledových krystalů, vznik krupek a krup. Vliv mikrofyzikálních procesů na dynamiku oblaku.

3. Parametrizace mikrofyziky v modelech oblaku.
Oblačná voda a led, srážková voda a led, zdrojové členy popisující oblačnou mikrofyziku, Kesslerovská parametrizace mikrofyziky a příklady využití v modelech oblaků, příklady dalších typů parametrizace oblačné mikrofyziky.

4. Matematické modelování konvektivní oblačnosti.
Historie modelování konvektivní oblačnosti oblaku od 1D stacionárních modelů k 3D nehydrostatickým modelům vývoje organizované konvekce. Modelování prostorové struktury silných bouří, vliv vertikálního střihu větru na organizaci bouře. Modely oblačných soustav nesrážkové konvekce.

5. Parametrizace konvekce v modelech numerické předpovědi počasí.
Různé fyzikální přístupy k parametrizaci konvekce v NWP modelech v závislosti na modelovém měřítku. Přehled parametrizací v modelech mezosynoptického měřítka (Fritsch-Chappel, Kain-Fritch, Perkey-Kreitzberg).

6. Matematické modelování vrstevnaté oblačnosti spodního patra.
Radiační vlastnosti oblačné atmosféry, parametrizace radiačního přenosu v oblacích, vliv radiačních procesů na dynamické a srážkové procesy v oblacích, modelování vývoje mlh a vrstevnaté oblačnosti

7. Oblačnost středního a horního patra.
Základní mikrofyzikální a dynamické vlastnosti oblačnosti středního a horního patra, 2D simulace cirovité oblačnosti a oblaků As, aplikace modelu směšovací vrstvy na oblačnost horních pater, parametrizace v modelech většího měřítka

8. Orografická oblačnost a orograficky podmíněný vývoj srážek.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK