spyware for android cell phone spyware does it really work does spy mobile work best spy camera app for android spy fur android iphone 4s ios 7 1 sms spy spy tracker with iphone spy cellular phone how to monitor text messages on iphone 6 Plus best spy cam app for iphone 6 here spy free text spy app for android straight talk iphone 3gs texting spy here
 O ICM     CENTRUM  OBLICZENIOWE     DZIAŁALNOŚĆ  NAUKOWA     WYDARZENIA     EDUKACJA     ARCHIWUM     
COST 717
ICM Działalność naukowa Projekty EU
   STRONA GŁÓWNA   |   NAPISZ DO NAS LIST   |   MAPA SERWISU   |


COST 717


WYKORZYSTANIE DANYCH RADAROWYCH W MODELACH HYDROLOGICZNYCH I W MODELACH NUMERYCZNYCH PROGNOZ POGODY

Fig. UMPL 6 hour rain accumulation (26.06.2001 12:00 UTC) in common coordinate system (after Moszkowicz, 2001: Bayesian approach for merging radar and gauge rainfall data and its application for model rainfall verification. Working document for meeting of WG2 of COST-717 Action, Dublin,14-15 September 2001



Projekt europejski

Okres realizacji projektu: 30 miesięcy
Termin rozpoczęcia: 1 lipca 2001
Termin zakończenia: 31 grudnia 2003


Kierownik projektu: dr Bogumił Jakubiak
Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego

Wykonawcy:

mgr Leszek Herman-Iżycki
dr Henryk Piwkowski
mgr Małgorzata Melonek

Konsultanci: dr Anna Trykozko, dr Kerstin Kantiem

Akcja COST 717 (COST - European Co-Oeration in the field of Scientific and Technical Research) "Wykorzystanie danych radarowych w modelach hydrologicznych i modelach numerycznych prognoz pogody" (Use of radar observations in hydrological and NWP models) jest jednym z programów naukowo-badawczych i rozwojowych Unii Europejskiej. Głównym celem programu COST 717 jest oszacowanie, zademonstrowanie i udokumentowanie udziału, jaki dane radarowe takie jak radialne składowe wiatru uzyskiwane przy pomocy efektu Dopplera, pionowe profile wiatru, odbiciowość i szacowany z niej opad mogą wnieść do schematów parametryzacji i asymilacji do modeli numerycznych prognoz pogody i modeli hydrologicznych.

W wielu krajach rozpoczęto badania nad wykorzystaniem informacji radarowej w modelach numerycznych prognoz pogody (skrót angielski NWP) i w hydrologicznych modelach odpływu, ale uzyskano jeszcze niezbyt wiele wyników nadających się do stosowania w służbie operacyjnej.

Podstawowe cele programu COST 717:

  1. Zbadać, jak dane radarowe mogą być najefektywniej wykorzystywane w schematach asymilacji danych do modeli w połączeniu z innymi danymi.

  2. Określić potrzeby systemu asymilacji danych związane z kontrolą jakości i międzynarodową wymianą danych radarowych we współpracy z organizacją EUMETNET (zachodnioeuropejskich służb meteorologicznych).

  3. Określić i zademonstrować potencjalny udział technik opartych o obserwacje radarowe w rozwoju parametryzacji procesów fizycznych w modelach NWP, w szczególności procesów konwekcyjnych.

  4. Przebadać i określić wymagania zwiazane z zastosowaniem danych radarowych w modelach hydrologicznych odpływu dla zlewni terenowych i zurbanizowanych oraz w sterowaniu w czasie rzeczywistym miejskimi systemami kanalizacyjnymi.

  5. Dostarczyć unormowanych europejskich metod i algorytmów dla walidacji efektywności modelu przy pomocy obserwacji z sieci radarowych i innych źródeł "prawdziwych" obserwacji.

  6. Udokumentować poprawę (osiągniętą i potencjalną) modelowania w wyniku zastosowania informacji radarowej o pionowych profilach wiatru, dopplerowskich wiatrach radialnych, opadzie i odbiciowości.

W programie COST 717 wydzielono trzy grupy robocze: WG1 - zastosowanie informacji radarowej w modelach hydrologicznych, WG2 - zastosowanie obserwacji radarowych do parametryzacji i walidacji modeli atmosferycznych, WG3 - zastosowanie informacji radarowej do asymilacji danych w modelach atmosferycznych. ICM uczestniczy w pracach grupy WG3.


Zadania ICM w ramach prac w 3 Grupie Roboczej COST 717

  1. Eksperymenty z asymilacją danych o intensywności opadu w ramach schematu LHN (latent heat nudging) stosowanym w modelu mezoskalowym UMPL

    Cel: Ocena skuteczności algorytmu dopasowania profili wilgotności (LHN) w umiarkowanych szerokościach geograficznych oraz badanie wpływu idealizowanych i skalowanych przez model pionowych profili ciepła utajonego na jakość asymilacji danych o opadzie.

    Metoda: Latent Heat Nudging (LHN) jest metodą polegającą na dopasowaniu rozwiązania proponowanego przez model NWP do obserwowanych danych o intensywności opadu. Metoda dobrze sprawdza się w obszarach podzwrotnikowych. Czynnikiem wymuszającym jest ciepło utajone uwolnione w trakcie obserwowanego opadu. Ze względu na dwuwymiarową naturę danych opadowych, konieczne są pewne założenia o pionowym profilu wilgotności (profilu ciepła utajonego) i podjęcie decyzji, jak daleko od rozpatrywanego węzła szukać modelowanego profilu w przypadku, gdy model nie przewidział opadu, a w rzeczywistości opad zaobserwowano. Istnieją pierwsze prace dotyczące zastosowania metody do umiarkowanych szerokości geograficznych. W trakcie prac nad projektem zostanie wprowadzonych szereg usprawnień, zarówno w algorytmach wyboru, jak i konstrukcji prognozowanego profilu wilgotności

  2. Rozwój metod trójwymiarowej asymilacji danych (3Dvar) o opadzie w modelach mumerycznych prognoz pogody.

    Cel: Eksperymenty z czterema algorytmami spadku dla trójwymiarowej asymilacji danych w przestrzeni obserwacji.

    Metoda: Proponowana przez nas asymilacja 3Dvar wykorzystuje statyczny algorytm trójwymiarowej analizy danych, w którym wszystkie obserwacje mieszczące się w określonym oknie czasowym są przetwarzane równocześnie, a ewolucja w czasie jest oparta całkowicie na ewolucji prognostycznego pola wstępnego przybliżenia (tła). Zaletą algorytmu 3Dvar jest możliwość właściwego przetworzenia danych o odmiennych cechach i bardziej realistyczne określanie macierzy kowariancji błędów potrzebnej do określenia optymalnych współczynników wagowych analizy. Do rozwiązania układu równań wielu zmiennych zostaną wykorzystane i przetestowane efektywne metody iteracyjne oparte o koncepcje podprzestrzeni Kryłowa.

  3. Analiza porównawcza zakresu stosowalności metod asymilacji danych 3Dvar i LHN w mezoskalowym, hydrostatycznym modelu UMPL i lokalnym, niehydrostatycznym modelu COAMPS

    Cel: Ocena wad i zalet dwóch zasadniczych podejść do asymilacji danych o opadzie: dopasowania do obserwowanych strumieni ciepła utajonego oraz trójwymiarowej metody wariacyjnej.

    Metoda: Wykorzystując dwa różne modele numerycznych prognoz pogody oraz dwa różne podejścia do asymilacji danych stajemy przed problemem oceny, z jakimi błędami mamy do czynienia w trakcie przekształcenia zmiennej stanu x opisywanej przez model w zmienną obserwowaną y. Jeśli statystyczne obciążenie modelu przy estymacji wektora obserwacji jest niewielkie, wówczas zmienna y może być zmienną podlegającą asymilacji. Istotnymi aspektami oszacowania stają się takie czynniki, jak względne znaczenie systematycznego obciążenia w porównaniu do błędów losowych, skale, dla jakich reprezentacja chmur i opadu przez model jest realistyczna, implikacje niegausowskiego charakteru błędów obserwacji i błędów reprezentatywności, wpływ wymienionych błędów na określenie istotnych cech schematu asymilacji (funkcji strat, statystyk błędów, korekcji obciążenia).



DOSTĘPNA INFRASTRUKTURA: