|
|
Charakteristiky konvektivního prostředí v reanalýze ALADIN
Zacharov, Petr, jr. ; Vokoun, Martin
Pro předpověď a hodnocení potenciálu atmosféry ke vzniku konvektivní oblačnosti se používají různé charakteristiky konvektivního prostředí. Z výstupů reanalýzy ALADIN jsou k dispozici hodnoty CAPE, CIN, rychlosti větru a teploty v několika standardních hladinách, ze kterých je možné spočítat střih větru a vertikální teplotní gradient. Verifikaci umožňuje bodové srovnání s daty ze sondážních měření, např. z Prahy, Libuš.
|
|
|
Srážky podle PERUNa
Zacharov, Petr, jr. ; Brožková, R. ; Řezáčová, Daniela
Reanalýzy počasí jsou mocným nástrojem pro studium historického počasí jak v jednotlivých bodech, tak především v ploše. Detailní reanalýza, která vznikla v rámci projektu PERUN, tak umožňuje odhalit různé aspekty atmosféry v míře, kterou nejsme schopni měřením dosáhnout. Vzhledem k tomu, že se stále jedná o modelové přiblížení, je samozřejmě před jejím využitím odhalit systematické odchylky verifikací. Klimatické modelové běhy naopak mohou odhalovat vývoj atmosféry do budoucna. Vzhledem k tomu, že se tyto výpočty zatím nedají verifikovat, je potřeba validovat historický běh stejného modelu a odhalené systematické chyby odečíst od výhledu do budoucna. V rámci projektu PERUN byl spočten jak historický běh, tak i dva klimatické běhy až do roku 2100. V rámci této práce předkládáme základní verifikaci a validaci předpovědí srážek a vyhodnocení rozdělení srážek na stratiformní a konvektivní a navíc i na kapalné a tuhé srážky.
|
|
|
Hodnocení úhrnů srážek simulovaných atmosférickou reanalýzou ALADIN/PERUN ve vysokém prostorovém rozlišení
Bližňák, Vojtěch ; Zacharov, Petr, jr.
Atmosférické reanalýzy patří mezi účinné nástroje získávání informací o stavu atmosféry v historii, které jsou získávány pomocí numerických předpovědních (NWP) modelů, jejichž předpovědi mohou (ale nemusí) být zpřesňovány prostřednictvím asimilace naměřených dat. Významný rozvoj výpočetní techniky v poslední době umožnil zvýšit jejich prostorové rozlišení tak, aby bylo možné lépe zachytit i meteorologické jevy lokálního charakteru. Většina NWP modelů však tuto schopnost kompenzuje zmenšením výpočetní domény, což do značné míry omezuje využití těchto předpovědí pro následné meteorologické, klimatologické a/nebo hydrologické aplikace. Nově vzniklá atmosférická reanalýza ALADIN/PERUN poskytuje simulace různých meteorologických veličin ve vysokém prostorovém (2,3 km) i časovém (1 h) rozlišení na většině území Evropy v rozmezí 1989–2020. Vzhledem k vysokému rozlišení reanalyzovaných dat lze předpokládat, že srážková pole budou dobře zachycovat procesy lokálního měřítka, a budou tak věrohodněji reprodukovat například silné konvektivní srážky. Prezentovaný příspěvek si klade za cíl tuto schopnost vyhodnotit na základě adjustovaných radarových odhadů úhrnů srážek v teplých částech roku, kdy se ve střední Evropě vyskytují silné konvektivní, ale i stratiformní srážky. Přesnost lokalizace a celkového úhrnu bude vyhodnocena pro dva různé běhy NWP modelu. První z nich (ALADIN/Reanalysis) zahrnuje kompletní asimilaci pozorovaných dat každých 6 hodin pomocí asimilačního schématu 4D-VAR. Druhý (ALADIN/Evaluation Run) využívá pouze okrajové podmínky z globální reanalýzy ERA-5 a výpočet předpovědí není dále nijak upravován s ohledem na naměřená data. Porovnání obou běhů poskytne informace o úrovni fyzikálního popisu v NWP modelu a také o vlivu asimilace dat na výsledná srážková pole. Kromě toho je příspěvek unikátní v tom, že k hodnocení bude využívat detailní pole 'pozorovaných' úhrnů srážek ve vysokém prostorovém rozlišení, které klasická staniční data nemohou nabídnout.\n
|
|
|
Větrné bouře typu derecho
Staněk, Miloslav ; Müller, Miloslav (vedoucí práce) ; Zacharov, Petr (oponent)
Derecho je rozsáhlá větrná bouře spojená s linií silných konvektivních bouří. Aby mohla být větrná bouře označena jako derecho, musí se projevovat nárazy větru přesahujícími 25 m.s-1 na dráze delší než 400 km, přičemž tři nárazy větru musí přesahovat 33 m.s-1 . Zásadní roli při tvorbě těchto rozsáhlých větrných bouří hrají různé mechanismy, které spolu souvisí a mohou společně stát za vznikem derecha. Výskyt derech však není jen doménou USA, ale také Evropy, Číny nebo Jižní Ameriky. Podmínky vzniku a vývoje derech v Evropě se liší od podmínek vzniku v USA a zároveň není v Evropě výskyt derech tak častý jako v USA. V letním období vznikají derecha v Evropě za nižší instability než derecha v USA a za vyšších hodnot vertikálního střihu větru mezi 0 a 6 km. Zároveň je četnost výskytu derech v Evropě nižší. Z hlediska rozsahu zasaženého území se především odlišují derecha v zimním období, která zasahují v Evropě větší území. Letní případy derech v Evropě jsou často vázány na oblast přední strany výškové brázdy a vznikají před studenou frontou v oblasti linie konvergence. Derecha v zimním období jsou v Evropě naopak vázána výhradně na výraznou studenou frontu. Derecha způsobují plošně rozsáhlé škody na vegetaci i infrastruktuře. Jedna z nejvýraznějších větrných bouří v letním období zasáhla střední...
|
|
| |
|
|
Hodnocení objektivní předpovědi silných konvektivních srážek
Zacharov, Petr ; Řezáčová, Daniela (vedoucí práce) ; Brechler, Josef (oponent) ; Pešice, Petr (oponent)
Disertační práce se zabývá hodnocením kvantitativní předpovědi konvektivních srážek a odhadem její nejistoty. Studoval jsem pět situací s konvektivními srážkami pomocí lokálního nehydrostatického modelu LM COSMO s rozlišením 2.8 km a ensemblem 13 předpovědí vzniklých modifikací počátečních a okrajových podmínek. Předpovědi byly verifikovány radarovými měřeními adjustovanými srážkoměry. Kvalita a rozptyl ensemblu byly určeny pomocí míry Fractions Skill Score (FSS). Veličina FSS-spread reprezentuje rozdíly mezi členy ensemblu a kontrolní neperturbovanou předpovědí a hodnota FSS-skill udává rozdíl mezi členy ensemblu a verifikačními daty. Byly provedeny numerické experimenty používající hodnoty FSS-skill a FSS-spread ze čtyř událostí stanovující vzájemnou závislost spread-skill. Na základě této závislosti a znalosti FSS-spread pro pátý den je pak odhadnuta veličina FSS-skill-FIT reprezentující odhad nejistoty předpovědi. Bylo provedeno také několik testů výpočtu hodnoty FSS pro ensemblovou předpověď. Analýza sledovaných událostí prokázala, že při verifikaci QPF s vysokým rozlišením je vhodnější užití nových verifikačních postupů, zde reprezentovaných charakteristikou FSS, než aplikace tradičních metod založených na kontingenční tabulce. Při vyjádření nejistoty QPF lze užít předpovědní hodnoty kvality...
|
|
|
Predikce bleskové aktivity numerickým modelem předpovědi počasí
Uhlířová, Iva ; Popová, Jana (vedoucí práce) ; Zacharov, Petr (oponent)
Blesková aktivita je jedním z velice nebezpečných meteorologických jevů, který je důležité zkoumat, monitorovat i predikovat. Tato práce se zabývá predikcí bleskové aktivity pomocí Lightning Potential Index (LPI) v numerickém modelu předpovědi počasí (NWP) COSMO pro nastavení jedno- (1M) a dvoumomentové (2M) oblačné mikrofyziky a podává analýzu vztahu predikce k bleskům reálně detekovaným evropskou sítí EUCLID. Práce zkoumá vybrané události z let 2018 a 2019, pro něž byla v Česku zaznamenána výrazná blesková aktivita. Cílem práce je pro tyto události verifikovat prognostická pole LPI, respektive tato pole hodnotit z hlediska časoprostorového rozložení předpovídané vs. pozorované bleskové aktivity, a to poprvé nad územím Česka. Charakterizace dat detekovaných blesků v pros- toru a jejich denní chod ukazují shodu s teoretickými poznatky a vhodnost prostorového (horizontálního) i časového aspektu bleskové aktivity pro využití při verifikaci predikova- ných polí. Výsledky této práce úspěšně verifikují pole LPI jejich vztahem s detekovanými blesky v prostoru pomocí vztahu velikosti LPI a vzdálenosti nejbližšího blesku a také v čase podle shody časových průběhů předpovídané a pozorované události. Prognostická pole LPI se při nastavení 2M oblačné mikrofyziky prokázala být spolehlivější než při 1M oblačné...
|
|
|
Kovariantní model chyb pro asimilaci radarové odrazivosti do numerického modelu předpovědi počasí
Sedláková, Klára ; Sokol, Zbyněk (vedoucí práce) ; Zacharov, Petr (oponent)
KOVARIANTNÍ MODEL CHYB PRO ASIMILACI RADAROVÉ ODRAZIVOSTI DO NUMERICKÉHO MODELU PŘEDPOVĚDI POČASÍ Předpověď událostí se silnou konvekcí není jednoduchá a to díky malému prostorovému měřítku a rychlému vývoji tohoto jevu. Umět předpovědět takovéto události je ale důležité z hlediska nebezpečných jevů, které tyto události doprovází jako jsou přívalové povodně, silný vítr, krupobití nebo atmosférická elektřina. Ke zlepšení předpovědi lze dosáhnout přesněji definovanými počátečními podmínkami, které vstupují do modelu asimilací dat. Tyto data musí odpovídat měřítku studovaného jevu. V jevu malého měřítka tedy přichází v úvahu radarová data. Ačkoli má model popisovat skutečné procesy díky zjednodušením a aproximacím chování modelu zcela neodpovídá skutečnosti. Proto pokud chceme, aby model generoval srážky musíme zajistit, aby hodnoty modelových proměnných a jejich vzájemný vztah byl takový, kdy je tento proces spuštěn. Ke zjištění těchto vztahů chceme využít kovariantní model. V práci jsme se tedy zaměřili na analýzu korelačních vztahů v oblastech konvekce mezi radarovou odrazivostí, jejího přepočtu na intenzitu srážek a ostatních modelových veličin. K analýze byla využita data z modelu COSMO s horizontálním rozlišením 2,8 km, která popisovala přibližně 700 konvekčních bouří ve všech vertikálních...
|
|
| |
|
|
Predikce bleskové aktivity numerickým modelem předpovědi počasí
Uhlířová, Iva ; Popová, Jana (vedoucí práce) ; Zacharov, Petr (oponent)
Blesková aktivita je jedním z velice nebezpečných meteorologických jevů, který je důležité zkoumat, monitorovat i predikovat. Tato práce se zabývá predikcí bleskové aktivity pomocí Lightning Potential Index (LPI) v numerickém modelu předpovědi počasí (NWP) COSMO pro nastavení jedno- (1M) a dvoumomentové (2M) oblačné mikrofyziky a podává analýzu vztahu predikce k bleskům reálně detekovaným evropskou sítí EUCLID. Práce zkoumá vybrané události z let 2018 a 2019, pro něž byla v Česku zaznamenána výrazná blesková aktivita. Cílem práce je pro tyto události verifikovat prognostická pole LPI, respektive tato pole hodnotit z hlediska časoprostorového rozložení předpovídané vs. pozorované bleskové aktivity, a to poprvé nad územím Česka. Charakterizace dat detekovaných blesků v pros- toru a jejich denní chod ukazují shodu s teoretickými poznatky a vhodnost prostorového (horizontálního) i časového aspektu bleskové aktivity pro využití při verifikaci predikova- ných polí. Výsledky této práce úspěšně verifikují pole LPI jejich vztahem s detekovanými blesky v prostoru pomocí vztahu velikosti LPI a vzdálenosti nejbližšího blesku a také v čase podle shody časových průběhů předpovídané a pozorované události. Prognostická pole LPI se při nastavení 2M oblačné mikrofyziky prokázala být spolehlivější než při 1M oblačné...
|
host ::
RSS.