Předmět Objektivní analýza meteorologických polí (NMET014)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NMET014 - Objektivní analýza meteorologických polí, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Seznámení se s metodami objektivní analýzy meteorologických polí a metodami asimilace dat do numerických modelů pro předpověď počasí.

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 pojmyInterpolace a extrapolace, objektivní analýza meteorologických dat, asimilace dat do numerických modelů předpovědi počasí, kontrola meteorologických dat.2. Metody objektivní analýzyZákladní 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 VAROdvození metod, jejích algoritmizace a numerické řešení. Aplikace metod pro analýzu více proměnných (geopotenciál a horizontální složky větru). 4. Metody asimilace datPřehled 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 datMetody používané pro interpolaci naměřených srážkových úhrnů. Metody pro interpolaci větru v mezní vrstvě atmosféry.6. Kontrola datMetody a algoritmy používané ke kontrole meteorologických dat.

Literatura

(1) Daley R., 1993: Atmospheric data analysis. Cambridge University Press. 457 str.(2) Kalnay E., 2002: Atmospheric modeling, data assimilation and predictability. Cambridge University Press. 341 str.(3) Lorenc A., 1986: Analysis methods for numerical weather prediction. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 112, 1177-1194.(4) Lorenc A., 1988: Optimal nonlinear objective analysis. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 114, 205-240.(5) Lewis J.M., Lakshmivarahan S., Dhall S.K., 2006: Dynamic data assimilation: a least squares approach. Cambridge University Press. 654 str.

Požadavky

Student se musí orientovat v použití metod objektivní analýzy a asimilace dat. Nezbytnou podmínkou je umět metody konkrétně aplikovat na jednoduchých datech. Znalosti se ověřují pomocí testů.

Garant

doc. RNDr. Zbyněk Sokol, CSc.