Předmět Matematické modelování oblačných a srážkových procesů v atmosféře (NMET054)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NMET054 - Matematické modelování oblačných a srážkových procesů v atmosféře, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Přednáška seznamuje studenty s principy a metodami užívanými při parametrizaci oblačných procesů v matematických modelech různého časového a prostorového měřítka. Důraz se klade na parametrizace užívané v modelech numerické předpovědi počasí a zejména na parametrizaci mikrofyziky.

Sylabus

1. Základní pojmy. Časová a prostorová měřítka oblačných a srážkových procesů, základní soustava rovnic pro modelování oblačné dynamiky a mikrofyziky, různé typy matematických modelů oblačného měřítka, modely oblačné mikrofyziky, modely oblaku, modelování oblačných systémů, přechod na parametrizaci oblačných a srážkových procesů v modelech numerické předpovědi počasí. 2. Explicitní modely oblačné mikrofyziky. Modelování kapalné mikrofyziky, vývoj spektra oblačných kapek, vznik zárodků srážkových elementů - stochastická koalescence, tříštění a výpar. Modelování mikrofyzikálních procesů s účastí ledové fáze, primární a sekundární nukleace ledu, depoziční růst, různé typy agregačního růstu ledových krystalů, vznik krupek a krup. Vliv mikrofyzikálních procesů na dynamiku oblaku. 3. Parametrizace mikrofyziky v modelech oblaku. Oblačná voda a led, srážková voda a led, zdrojové členy popisující oblačnou mikrofyziku, Kesslerovská parametrizace mikrofyziky a příklady využití v modelech oblaků, příklady dalších typů parametrizace oblačné mikrofyziky. 4. Matematické modelování konvektivní oblačnosti. Historie modelování konvektivní oblačnosti oblaku od 1D stacionárních modelů k 3D nehydrostatickým modelům vývoje organizované konvekce. Modelování prostorové struktury silných bouří, vliv vertikálního střihu větru na organizaci bouře. Modely oblačných soustav nesrážkové konvekce. 5. Parametrizace konvekce v modelech numerické předpovědi počasí. Různé fyzikální přístupy k parametrizaci konvekce v NWP modelech v závislosti na modelovém měřítku. Přehled parametrizací v modelech mezosynoptického měřítka (Fritsch-Chappel, Kain-Fritch, Perkey-Kreitzberg). 6. Matematické modelování vrstevnaté oblačnosti spodního patra. Radiační vlastnosti oblačné atmosféry, parametrizace radiačního přenosu v oblacích, vliv radiačních procesů na dynamické a srážkové procesy v oblacích, modelování vývoje mlh a vrstevnaté oblačnosti 7. Oblačnost středního a horního patra. Základní mikrofyzikální a dynamické vlastnosti oblačnosti středního a horního patra, 2D simulace cirovité oblačnosti a oblaků As, aplikace modelu směšovací vrstvy na oblačnost horních pater, parametrizace v modelech většího měřítka 8. Orografická oblačnost a orograficky podmíněný vývoj srážek.

Literatura

1) Pruppacher,H.R., J.D.Klett (1997): Microphysics of clouds and precipitation. Second revised and enlarged edition with an introduction to cloud chemistry and cloud electricity. Atmospheric and oceanographic sciences library, Vol.18, Kluwer Academic Publishers, 954 str. 2) Houze,R.A.Jr.(1993): Cloud dynamics, Academic Press, 573 str. 3) Cotton,W.R., R.A.Anthes (1989): Storm and cloud dynamics., Academic Press, 877 str. 4) Emanuel K.A., Raymond,D.J.(1993): The representation of cumulus convection in numerical models. Meteorol.Monographs, Vol.24, Nb.46, AMS, 246 str.5) Řezáčová D., Novák P., Kašpar M., Setvák M. (2007): Fyzika oblaků a srážek. Nakl. ACADEMIA Praha, 574 str + DVD.

Garant

doc. RNDr. Daniela Řezáčová, CSc.