PředmětyPředměty(verze: 873)
Předmět, akademický rok 2020/2021
  
Techniky modelování pro numerickou předpověď počasí - NMET059
Anglický název: Modelling Techniques for Numerical Weather Forecasting
Zajišťuje: Katedra fyziky atmosféry (32-KFA)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:0/2 Z [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Garant: RNDr. Radmila Brožková, CSc.
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: T_KMOP (06.05.2004)
Základy modelování atmosféry, dynamika a instability v atmosféře, fyzikální parametrizace, asimilace dat, syntéza. Hlavním cílem semináře je ukázat, že studium chování modelů je stejně instruktivní jako srovnání jejich výsledků s pozorováním.
Cíl předmětu
Poslední úprava: BROZKOVA/MFF.CUNI.CZ (28.04.2008)

Seznámení se s problematikou modelování atmosféry, metodami aplikace teoretických poznatků v modelech, které jsou základem moderní předpovědi počasí a modelování klimatu. Seminář také zahrnuje nejnovější poznatky a trendy z oblasti numerické předpovědi počasí.

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

Aktivní účast na semináři.

Literatura
Poslední úprava: T_KMOP (06.05.2004)

Seminář není základní přednáškou dynamiky a fyziky atmosféry ani numerických metod, ale vysvětluje jejich vazbu. Proto pro studenty připravíme výběr relevantních článků a dokumentů, které se danou problematikou z tohoto úhlu pohledu zabývají.

Metody výuky
Poslední úprava: BROZKOVA/MFF.CUNI.CZ (28.04.2008)

Seminář

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: RNDr. Radmila Brožková, CSc. (04.05.2020)

Aktivní účast na semináři.

Participation at the seminar.

Sylabus -
Poslední úprava: BROZKOVA/MFF.CUNI.CZ (28.04.2008)

Úvod do modelování atmosféry

Modely všeobecné cirkulace atmosféry jako historický příklad, hydrologický a energetický cyklus atmosféry, rozměrová analýza, základy numerické analýzy, jednoduché problémy modelování.

Dynamická část

Základní typy vln v atmosféře, měřítka atmosférické cirkulace (prostorová a časová), základní hypotézy a užitečné rovnice, diskretizace, typy numerických instabilit, metody horizontální a vertikální diskretizace, časová integrační schémata, numerické filtry vs filtrované rovnice, potenciální vorticita a příklady užití (baroklinní instabilita, tryskové proudění, fronty).

Fyzikální parametrizace

Role parametrizací a jejich historický vývoj. Parametrizace radiačního přenosu, fázové změny vody, mikrofyzika oblačnosti a srážek, efekty nerozlišené orografie, výměna s povrchem a turbulence, suchá konvekce, parametrizace konvekce s vypadáváním srážek.

Analýza a asimilace dat

Aplikace optimálního odhadu v meteorologii na problém analýzy, odvození BLUE rovnice v multiměřítku, chyby pozorování, modelování chyb předběžného odhadu. Metody analýzy, tečné lineární a adjungované modely, základní pojmy asimilace dat. Konstrukce variační asimilace dat v modelu, příklady 3DVAR s rozšířením na 4DVAR. Užití současných pozorování v asimilaci dat, monitoring, kontrola kvality dat, dopad na kvalitu analýzy a předpovědi.

Jako hlavní ukázky aplikace těchto metod budou použity současné numerické předpovědní modely: IFS/ARPEGE (společný numerický předpovědní systém Evropského centra pro střednědobou předpověď počasí a Météo-France) a jeho regionální verze pro jemné měřítko ALADIN (systém vyvinutý v mezinárodní spolupráci a operativně používaný v Českém hydrometeorologickém ústavu).

Vstupní požadavky
Poslední úprava: BROZKOVA/MFF.CUNI.CZ (28.04.2008)

Základní znalosti z dynamiky a termodynamiky atmosféry.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK