Objektivní analýza meteorologických polí

Sylabus

Přednáška se zabývá objektivní analýzou polí meteorologických prvků a metodami asimilace dat do numerických předpovědních modelů. Jsou formulovány cíle objektivní analýzy a asimilace dat a je uveden stručný historický přehled používaných metod a postupů. Přednáška se podrobně zabývá metodami používanými v současné době. Kromě teoretického odvození je pozornost věnována algoritmizaci postupů a jejich aplikaci na počítači. Vlastnosti metod a vliv jednotlivých parametrů na výsledná pole jsou ilustrovány na konkrétních příkladech s umělými i reálnými daty. Kromě metod interpolace, resp. extrapolace, jsou popsány i základní postupy kontroly naměřených meteorologických dat. Jsou stručně vysvětleny metody asimilace dat a ukázána souvislost mezi objektivní analýzou a asimilací dat. Cílem přednášky je poskytnout ucelený přehled o současném stavu objektivní analýzy a metod asimilace dat a vhodnosti jednotlivých postupů pro řešení konkrétních problémů. Přednáška je připravena v software Microsoft Office PowerPoint.

1. Základní pojmy Interpolace a extrapolace, objektivní analýza meteorologických dat, asimilace dat do numerických modelů předpovědi počasí, kontrola meteorologických dat.

2. Metody objektivní analýzy Základní metody objektivní analýzy: interpolace (extrapolace) polynomy, korekční metody (obecná korekční metoda, Cressmanova korekční metoda, Barnesova korekční metoda), optimální (statistická) interpolace, variační metoda založená na využití Bayesova vztahu (3D VAR).

3. Optimální interpolace a variační metoda 3D VAR Odvození metod, jejích algoritmizace a numerické řešení. Aplikace metod pro analýzu více proměnných (geopotenciál a horizontální složky větru).

4. Metody asimilace dat Přehled metod (optimální interpolace, nudging, Kalmánův filtr, 3D a 4D variační metoda) a jejich vlastností. Souvislost mezi metodami objektivní analýzy a asimilace dat.

5. Speciální metody interpolace meteorologických dat Metody používané pro interpolaci naměřených srážkových úhrnů. Metody pro interpolaci větru v mezní vrstvě atmosféry.

6. Kontrola dat Metody a algoritmy používané ke kontrole meteorologických dat.

Anotace

Komplexní analýza polí meteorologických prvků a asimilace dat do numerických modelů pro předpověď počasí.