Въпроси около МЕТОДИКАТА И ТЪЛКУВАНЕТО НА МЕТЕО-ПРОГНОЗИТЕ и около (качествата на) ПРОГНОСТИЧНИТЕ МОДЕЛИ

То е ясно - който се интересува от нещо (около понятие, термин, явление, процес...) - пита, а който смята, че може да отговори или просто има какво да обясни на останалите - си казва приказката ;)...

Модератори: mmirro, Radoslav Petkov, Hristo Chipilski

Потребителски аватар
Hristo Chipilski
Мнения: 12577
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Hristo Chipilski » пон мар 23, 2020 6:03 am

Met Office няма закъде да дърпа толкова много, от доста време са водещ център за прогнозиране на времето. По време на стажа си там срещнах много мотивирани хора, които работят в екип и са обединени от една обща цел (за разлика от хаотичните структури в САЩ). Самата компютърна придобивка, за която се говори в статията, не е от такова значение за очаквания прогрес, колкото вече разработените и тествани методики за оптималното използване на новата HPC архитектура. Ако работната система на един изчислителен център за времето не е достатъчно узряла и гъвкава откъм промени, то няма смисъл да се правят такива сериозни инвестиции в нови технологии.

Потребителски аватар
Hristo Chipilski
Мнения: 12577
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Hristo Chipilski » съб апр 04, 2020 4:01 pm

Добавен цитат от админа, преди преместването на мнението от оригиналната му тема.
naftalinov написа:
пет апр 03, 2020 6:32 pm
(без ирония!) Може ли някой да ми поясни как се смятаха тия работи? По ГФС (още не е обновило) аз виждам само на моменти едва-едва добиране до +10С на 850 хПа. През повечето време изотерма +7-8 градуса гравитира над нашия район. ОК, +20С-ците си ги представям, особено ако е слънчево, но за +25С-ци...? :dontknow: :hmm: Геопотенциалът го гледам, че е до около 572 декаметра, по-често около 568-570.
Кое по-точно те интересува как се смята?

naftalinov
Мнения: 718
Регистриран: нед окт 21, 2012 7:11 pm
Местоположение: Варна, Чаталджа

Мнение от naftalinov » съб апр 04, 2020 5:06 pm

Дадено: Температура на ниво 850 хПа = 0 градуса. Геопотенциал = 570 декаметра.
Търси се: температура на 2 метра височина над земната повърхност.
Решение:
:)
Липсва ми теоретичната подготовка и знания, които да приложа при решаването на задачата. Някой ми беше обяснявал как средно с 1 градус на 100 метра се променя Т, ама зависи и от други фактори. Геопотенциалът давал информация уж на каква височина е въпросното сакрално ниво на атмосферно налягане. Но това ли е само теорията? Почти съм сигурен, че не и има много други фактори, които са ти необходими като знания, за да можеш с тяхна помощ да решиш задачата. Именно те са обект на моя въпрос.

Потребителски аватар
Hristo Chipilski
Мнения: 12577
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Hristo Chipilski » съб апр 04, 2020 6:20 pm

Всички такива сметки са само приближения, служещи за бърза ориентация на синоптиците. Те се основават на предположения за вертикалното разпределение на температурата: 1℃ на 100м при сухи условия и 0.6℃ и при влажни условия. Геопотенциалът трябва да отговаря на изобарното ниво, от което взимаш температурата (570дм отговаря на 500хПа, а не на 850хПа). А за най-точни сметки вече се решават много по-сложни диференциални уравнения :)

naftalinov
Мнения: 718
Регистриран: нед окт 21, 2012 7:11 pm
Местоположение: Варна, Чаталджа

Мнение от naftalinov » съб апр 04, 2020 8:30 pm

Hristo Chipilski написа:
съб апр 04, 2020 6:20 pm
Всички такива сметки са само приближения, служещи за бърза ориентация на синоптиците. Те се основават на предположения за вертикалното разпределение на температурата: 1℃ на 100м при сухи условия и 0.6℃ и при влажни условия. Геопотенциалът трябва да отговаря на изобарното ниво, от което взимаш температурата (570дм отговаря на 500хПа, а не на 850хПа). А за най-точни сметки вече се решават много по-сложни диференциални уравнения :)
Благодаря ти много за разясненията. :) Аз ГФС винаги си го гледам тук. Токущо научих нещо важно - досега съм разчитал картата грешно, не бях забелязал, че долу наистина го има числото 500 - "Geop. Z500 & pression au sol". Винаги цъках на линк Temp. 850hPa и правих жалки, лаишки опити за анализ върху двете карти, а от теб научавам, че е по-правилно на Temp 500hPa.
Доколкото се ориентирам в детайлите (поправи ме ако греша), на картата от първия линк, геопотенциалът е с цветове, а има и изобари, които показват някакво налягане. Преведох си с Google Translate pression au sol и ми дава "ground pressure". Честно казано, като се замисля, винаги съм предполагал, че това значи, но не съм бил сигурен. На картата Temp 500hPa също виждам бели криви - правилно ли се ориентирам, че там показват геопотенциал, но не с цветове (както е на другата карта), ами като криви? Ако мога да ги нарека "изопотенциали", както има изотерми и изобари - звучи малко тъпо и безсмислено... :oops: :lol:
Ако потвърждаваш, че съжденията ми по-горе са правилни, то тогава излиза, че сякаш е най-добре да се гледа основно картата Temp 500hPa, защото по нея можеш да си направиш ориентировъчната сметка. Друг е въпросът, че нищо не е толкова просто, колкото изглежда при положение, че споменаваш за диференциални уравнения.

Stringmeteo
Site Admin
Мнения: 50908
Регистриран: пон авг 14, 2006 10:51 pm
Местоположение: София, Слатина (Г. Милев-Слатина)
Контакти:

Мнение от Stringmeteo » съб апр 04, 2020 11:09 pm

naftalinov написа:
съб апр 04, 2020 8:30 pm
...
Много, мнооого относителни и сложни са тези неща (то не случайно никой модел не се справя задоволително добре с тях :laughm: ) и със сигурност са обсъждани или засягани, повече или по-малко смислено :grin1: , много пъти тук. Може да пробваш с подходящо търсене, сравнително добре работи търсачката гледам :laughm: ... Но ето все пак тук (и то преди цели 10 години :shock: :grin1: ) са бистрени разни неща по най-лесната част от това твое търсено уравнение - изчисляването на "теоретичната" максимална температура за даден ден, в дадено място :laughm: :
https://stringmeteo.com/forum_new/viewt ... 56#p125956

Потребителски аватар
Hristo Chipilski
Мнения: 12577
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Hristo Chipilski » нед апр 05, 2020 3:57 am

Виждам, че Стринг вече те е препратил към правилната дискусия, която сме провели преди наистина доста години назад :). Правилна ти е интерпретацията по картата от линка - комбинация от геопотенциал на 500хПа (или абсолютна топография на 500хПа: терминология, използваща се по-често в българските учебници по метеорология) и атмосферно налягане към морското равнище. Към тези две полета често добавяме и относителната топография на слоя, разположен между 1000хПа и 500хПа (т.к. дебелината атмосферния стълб между тези две налягания като функция от пространството), или ОТ500-1000. Тази триада е най-добре визуализирана [ulr=http://www1.wetter3.de/animation_dt.html]тук[/url], а идеята за нея идват още от 50-те години на миналия век, когато Сътклиф и Форсдайк се стремят да създадат единна меторологична карта, която да улесни работата на синоптиците. Ще си позволя да цитирам директно техния труд по-долу:

"There is so much the forecaster can take into account that he hardly knows where to begin or what weight to assign to different factors - the perturbations of the tropopause, the jet streams at 300mb, the flow patterns at 500mb or 700mb, the temperature fields and thickness patterns for various levels, the stability criteria, the topography of frontal and other surfaces. We may hope that in due course inspiration will come and everything will fit into a single physical and dynamical problem to be solved by truly scientific methods but faulting this we are justified in attempting to make progress by successive approximations. It is for this reason that we have set ourselves the task of first getting the utmost assistance from only one set of upper air isopleths, namely the 1000-500 mb thickness pattern, which combined with the surface pattern includes the 500 mb contours."

naftalinov
Мнения: 718
Регистриран: нед окт 21, 2012 7:11 pm
Местоположение: Варна, Чаталджа

Мнение от naftalinov » нед апр 05, 2020 12:11 pm

@Христо, благодаря ти много за точния отговор. :thumbup: :) Благодаря и на @String за препратката, чрез която имах възможност да почерпя още информация по темата.
Случайно попаднах на твой пост в съседна тема, където привеждаш доказателсто в подкрепа на тезата, че най-доброто ниво от гледна точка на грешки и прогностична стойност, по което всеки може да добие представа за прогнозираната приземна температура, е именно ниво 500 хПа - да се гледа неговият геопотенциал (което на лаишки език аз разбрах като "на каква надморска височина над дадена точка от земната повърхност се намира то"), неговата температура и те да се взимат като входни данни, а не тези на 850хПа.
Неясно ми остана едно нещо.
1. От една страна, имаме (по спомен от снощи, когато четох дискусията ви отпреди 10 години - от препратката) 1 градус на всеки 100 метра разлика в надморската височина при ниска относителна влажност на въздуха и 0.6 грасуса при висока такава;
2. От друга страна, имаме това нещо, наречено "ОТ500-1000", което аз разбрах като "разлика в геопотенциалите, т.е. надморските височини между нива 500 и 100 хПа в даден момент над дадена точка от земната повърхност" (поправи ме ако греша), съчетано по някакъв начин с атмосферното налягане при земя (тук не разбрах дали се има предвид "на морското равнище" или "при земната повърхност" - в една Варна не би имало разлика, но в Боровец, София или другаде по-нависоко би имало значение).
Прощавай, че те занимавам толкова в детайли, затова спирам, понеже си давам сметка, че материята не е изобщо ала-бала, ей така да се обясни за 5 минути даваш едни формули и да си смятаме... и неслучайно се учи в университет в продължение на 4, 5 или колкото са там години. :) Дори само като се сетя за едните температурни инверсии през зимното полугодие и ми става ясно, че не е просто въпрос на една сметка.

Потребителски аватар
Hristo Chipilski
Мнения: 12577
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Hristo Chipilski » нед апр 05, 2020 2:42 pm

Вниаги се радвам да отговарям на будни хора като теб, които се интересуват от неща извън тяхната област на познание. Всички по-старши съфорумци тук ще ти потвърдят, че преди да започна да се занимавам с метеорология на академично ниво, аз бях просто едно хлапе, което също непрестанно задаваше въпроси и се ровеше в учебници със сложна математика, за да разбере същността на процесите.

Дадох примера с геопотенциала/абсолютната топография на 500 хПа не толкова като способ за правене на прогнози при земята, а като удобно изобарно ниво за изследване точността на числените прогнози. Ако се върнеш към мнението ми в другата тема и го препрочетеш, ще догатнеш бързо, че атмосферната динамика на тези височини може да бъде представена с най-малък брой членове в уравненията за движение. Липсата на дивергенция означава, че няма вертикални движения. Така вместо три уравнения, описващи промяната във вектора на скороста U=(u,v,w), се работи само с две, защото динамиката е "квази-двуизмерна", т.е U=(u,v). Силите, направляващи движението на потока, са тази на баричния градиент и Кориолис. Тогава казваме, че атмосферата е в геострофен баланс или квазигеострофен баланс (квазигеострофната теория е малко по-обща и позволява по-слаби приближения). Да се върнем към същината на проблема обаче. Опростената динамика на АТ500 означава, че полетата на това ниво се влияат много по-слабо от външни фактори като силата на триене или отделянето на скрита топлина при кондензация - два процеса, които имат голям принос при земята и високо в тропосферата съответно. Така стойностите на АТ500 имат по-гладки характеристики във времето и дават по-точна представа за способността на една числена прогноза да симулира общата атмосферна циркулация.

Към точка 1: Прав си, такива са двете стойности.
Към точка 2: Да, ОТ500-1000 на дадено място се намира като сметнеш разликата АТ500-АТ1000. От термодинамична гледна точка дебелината на този слой е пропорционален на средната температура в него (зависимостта се извежда лесно от закона на хидростатиката и идеалния газ) и това го прави много ценен в комбинация с приземното налягане и АТ500. Когато говорим за приземно налягане, винаги се има предвид налягането, приведено към морското равнище.

Надявам се, че съм отговорил на голяма част от въпросите ти, но не се притеснявай да задаваш още такива - аз отговарям само когато остане достатъчно време :)

Stringmeteo
Site Admin
Мнения: 50908
Регистриран: пон авг 14, 2006 10:51 pm
Местоположение: София, Слатина (Г. Милев-Слатина)
Контакти:

Мнение от Stringmeteo » нед апр 05, 2020 5:47 pm

naftalinov написа:
нед апр 05, 2020 12:11 pm
...
1. От една страна, имаме (по спомен от снощи, когато четох дискусията ви отпреди 10 години - от препратката) 1 градус на всеки 100 метра разлика в надморската височина при ниска относителна влажност на въздуха и 0.6 грасуса при висока такава;
...
Само няколко допълнителни вметки от мен, във връзка с евентуално използване на градиентите за някакви преценки на очакваната максимална температура на дадено място, примерно. Не че и в старите дискусии от преди 10 години не са казани много неща, подозирам, че тези ми добавки може и да са излишни, но... :laughm:

1. Промяната е с 1℃/100м издигане/спускане (съответно понижение/повишение) на изолиран обем въздух, когато съоветният обем въздух не е наситен с влага (тоест в него не е започнала кондензация в случай на издигане или в него няма остатъчни продукти от кондензация, т.е. ситни капки/кристали - в случай на спускане) (сухоадиабатен градиент).

2. В случай на влажен въздух - въздух с влажност близка до или равна на 100% (тоест в него вече е започнала кондензация в случай на издигане или в него има остатъчни продукти от кондензация, т.е. ситни капки/кристали - в случай на спускане) понижението/повишението е с различна скорост. Като цяло грубо може да се приеме стойност някъде от порядъка на 0,5-0,6℃/100м (влажноадиабатен градиент). Обаче, при равни други условия:

- При по-висока температура въпросната скорост е по-малка (приближава се повече към 0℃/100м - без да достига тази стойност, разбира се), защото в този случай въпросният влажен въздух съдържа повече влага. Съответно в кондензацията/изпарението/сублимацията се превръща по-голямо количество вода - съответно, отделя/поглъща се много по-голямо количество топлина. Тази допълнителна топлина винаги играе срещу "сухото" понижение/повишение на движещия се по вертикалата въздух, т.е. при повече допълнителна топлина, отдалечаването от 1℃/100м е повече. Обратно, при ниска температура (например във височина) "влажната" скорост се приближава доста към 1℃/100м.

- При по-високо налягане въпросната скорост също е по-малка, защото колкото по-плътен е разглежданият обем въздух, толкова по-голям топлинен капацитет има той (за единица обем) и съоветно при едно и също отделено от водните превръщания количество топлина, температурата му ще се промени по-малко.

3. По-горе реално навсякъде говоря за промяна на температура при движение по вертикалата на обеми въздух, а не директно за вертикален температурен градиент. Да, тези промени при движение често се превръщат реално и в градиенти, но основно в слоеве със силна турбулентност или добро размесване на въздуха по някаква причина, както и в слоеве, които "масирано" (не само отделни обеми от тях) се издигат или спускат (например по склоновете на планините). Примерно, в ден със сносен дневен прегрев и/или със силен вятър по правило в доста дебел приземен слой се получава добро размесване и "изглаждане" и тогава горните разсъждения започват да важат и директно като градиенти. Но:

- Дори и в слънчев или тънкооблачен ден за най-ниските места от страната, особено разположени далече от планини, много често това добро размесване при земята не достига чак до ниво 850хПа, особено през студената част от годината и при почти тихо време. (Пречещи фактори са също така изявени преноси на хладно при земя или топло във височина и много други евентуалности.) Този факт означава, че трябва да се има поне едно-две наум, когато се прилагат съоветните градиентни изчисления. Обикновено някъде малко под ниво 850хПа остава слой с малки градиенти (често инверсионен), който обърква преценките. :!: Много по-рядко (но не чак много рядко :!: ) се прецакват тези преценки за по-високи места, примерно за София, тъй като в тези места въпросният "объркващ" слой лесно се измества до малко над ниво 850хПа.

- При силно облачен или мрачен ден всичко тотално се прецаква и като цяло тези правила са доста трудни за прилагане, трябва доста повече акъл, за да може да се прецени каквото и да било :) . Примерно, дори и през зимата в мъглив ден през деня (че даже и през нощта, ако има поне слаб полъх) при земята в самата мъгла (която е дебела от порядъка на 100, 200... 400м) градиентът се приближава до влажноадиабатния. Точно над горния край на мъглата обаче има толкова мощна инверсия, че... нещата се объркват до пълна невъзможност за преценки :grin1: . В такива ситуации само много голям усет и опит могат да играят, за да се прогнозира температурата при земя ;) .

Потребителски аватар
Hristo Chipilski
Мнения: 12577
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Hristo Chipilski » нед апр 05, 2020 7:36 pm

Отлична добавка за колебанията на влажноадиабатния градиент като функция от температурата (и нейното влияние върху абсолютната влажност на въздуха) и атмосферното налягане (и неговото влияние върху топлопроводимостта на единица обем въздух).

Ако съм разбирал втория ти аргумент правилно, повишената топлопроводимост има свойството да хомогенизира температурата на средата. Така локализирани участъци с положителна аномалия в количеството топлина ще се разпространяват по-ефикасно извън източника на топлина. На пръв прочит обаче не е напълно ясно как този ефект ще промени влажноадиабатния градиент. Ако се фокусираме върху разглеждания обем въздух, в който става локалното отделяне на топлина, по-слабото и “разсейване” при ниска проводимост (ниско налягане) би се противопоставило по-ефикасно върху адиабатното изстиване на обема при неговото издигане. Ще се радвам да разширим дискусията по тази точка. :thumbup:

Потребителски аватар
snow wall
Мнения: 2217
Регистриран: пон авг 31, 2015 1:18 pm
Местоположение: София Овча купел 2

Мнение от snow wall » ср апр 08, 2020 11:57 pm

Пандемията може да намали качеството на метеорологичните прогнози
https://m.dir.bg/weather/novini/pandemi ... e-prognozi
"С намаляването и почти пълното преустановяване на полетите, огромен дял първична информация - тази от борда на самолети, използвана в прогнозите на метеорологичните числови модели, тяхната точност видимо намаля през последните седмици.
Любители споделят, че в най-силна степен се е отразило това на лидера по точност сред моделите - този на европейския център за средносрочни прогнози (ECMRWF)."
Явно трябва да подхождаме малко по-внимателно към опашките на двата оснивни модела :grin1:
А бликат снежинки сребристи,
прелитат, блестят кат кристал,
проронват се бели и чисти
и в локвите стават на кал.

lbs2
Мнения: 714
Регистриран: ср фев 17, 2016 5:34 pm
Местоположение: Софиа, Слатина

Мнение от lbs2 » чет апр 09, 2020 1:30 am

Кои наблюдения са ограничени?Твърди се,че тези от самолетите.Нима пътническите самолети предават данни за състоянието на атмосфрата.Иначе сондажите http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html продължават да си работят.Тук няма Франция и Пиринейския полуостров,но ги няма на този сайт и за февруари,преди пандемията.А,да,вярно,че някои от северна Италия не работят сега.Иначе точно в момента няма чак такова колебание на моделите,може би защото е антициклонално слабоградиентно полето-ще видим другата седмица дали ще излезе това,което сега се моделира,дава се някакъв процес за средата и.Последните две снежни обстановки у нас си бяха добре прогнозирани особено първата,е при втората имаше някаква по-сериозна промяна на моделите 5-6 дена по-рано не я даваха,но се е случвало и преди да има подобни разминавания.Всъщност и при първата първо даваха още по-сериозен и по- сух студ и имаше сериозна промяна в последните 2-3 дена преди обстановката :roll:

Потребителски аватар
wolfie
Мнения: 6106
Регистриран: вт дек 23, 2008 2:11 pm
Местоположение: София/Бояна/ 744м.н.в

Мнение от wolfie » чет апр 09, 2020 2:21 am

Stringmeteo написа:
нед апр 05, 2020 5:47 pm
- При по-висока температура въпросната скорост е по-малка (приближава се повече към 0℃/100м - без да достига тази стойност, разбира се), защото в този случай въпросният влажен въздух съдържа повече влага. Съответно в кондензацията/изпарението/сублимацията се превръща по-голямо количество вода - съоветно, отделя/поглъща се много по-голямо количество топлина. Тази допълнителна топлина винаги играе срещу "сухото" понижение/повишение на движещия се по вертикалата въздух, т.е. при повече допълнителна топлина, отдалечаването от 1℃/100м е повече. Обратно, при ниска температура (например във височина) "влажната" скорост се приближава доста към 1℃/100м.
Това не е ли свързано и с барометричната стъпка, която е по-голяма в по-топлия/по-рядък въздух? Съответно на единица височина (да кажем 100м) налягането ще пада по-малко в топъл въздух, отколкото в студен (Ясно е, че абсолютната влажност в по-топлия е по-висока). То май заради това във височина в студения въздух налягането е ниско. Високите циклони и долини са студени барични образувания. На ниското пък студените образувания са антициклоните през зимата. И обратното.
There is not such thing like "enough snow" ;) http://skuky.net/41598
АМС Камера
Windy - НЯМА КРАЙ ВЕЧНА ЗИМА НЕКА ИМА

Stringmeteo
Site Admin
Мнения: 50908
Регистриран: пон авг 14, 2006 10:51 pm
Местоположение: София, Слатина (Г. Милев-Слатина)
Контакти:

Мнение от Stringmeteo » чет апр 09, 2020 3:11 am

wolfie, а тогава защо за сухия въздух понижението е все с 1℃/100м? ;) В моите разсъждения водещо е точно влагосъдържанието, при това става дума за въздух с максимално количество влага за съоветната температура, тоест - наситен с водна пара въздух. С повишаване на температурата това пределно съдържание на влага нараства все по-бързо.


Hristo Chipilski написа:
нед апр 05, 2020 7:36 pm
...
Всъщност, аз визирам основно това - емаграмата :) :

Изображение

Вижда се ясно как с понижаване на температурата и/или налягането влажноадиабатните криви стават все по-успоредни на сухоадиабатните, тоест влажноадиабатният градиент се доближава до сухоадиабатния :) . Обаче, така като гледам, всъщност водеща е температурата, даже това всъщност зависи почти само от нея, а не от налягането - моя грешка :grin1: ... А налягането влияе слабо, но почти еднакво и на двете криви - и влажно-, и сухоадиабатната, макар и в противоположни посоки :laughm: ...

Отговори

Върни се в “Въпроси и разяснения - метеорология и климат”