Слайд 1 Прогноз синоптической ситуации
Объекты прогноза:
Барическое поле
Фронты
Струйные течения
Слайд 3Задачи прогноза
барического поля
1. Прогноз движения и эволюции
существующих
на исходной синоптической карте барических образований – циклонов,
антициклонов, ложбин и гребней.
2. Прогноз возникновения новых барических
образований.
В настоящее время эти прогнозы составляются на основе решения системы гидродинамических уравнений
Слайд 4Синоптические правила прогноза барического поля
Прогноз перемещения барических образований
Слайд 5Прогноз перемещения циклона по спутниковым фотографиям облачности
а – облачная
система не имеет форму вихря, б – облачная система имеет
форму вихря
1 – линия, соединяющая центры наиболее плотной облачности и безоблачной зоны, 2 – направление движения центра циклона
Слайд 6Правило барической тенденции
Центр молодого
циклона перемещается
параллельно линии,
соединяющей области
максимального
роста и
падения давления на
приземной карте.
Слайд 7Правило ведущего потока
Приземные барические
образования смещаются
в направлении вектора
ветра в свободной
атмосфере
со скоростью:
С = 0,6 * V500
С = 0,8 * V700
Слайд 8Правило циклонической серии
Каждый следующий
циклон серии
перемещается по
траектории, лежащей
южнее траектории
предыдущего циклона
Слайд 9Правила прогноза возникновения новых барических образований
Слайд 10Синоптическое правило эволюции циклона
Повторяемость (%) случаев заполнения и углубления циклонов
в последующие сутки после обнаружение на карте АТ500 очага холода
Слайд 11История создания гидродинамического метода прогноза барического поля
Слайд 12Вильгельм Бьеркнес
(1862-1951)
Глава норвежской школы
метеорологов, которая
выдвинула идею фронтальной
структуры циклона, т.е.
заложила современную
синоптику.
Однако сам он считал, что
будущее
принадлежит
математическим методам.
Слайд 13Льюис Фрай Ричардсон
(1881-1953)
Первый энтузиаст, осмелившийся рассчитать
будущее поле давления по полным
гидродинамическим уравнениям
Слайд 15Условие
Куранта-Фридрихса-Леви –залог успешного гидродинамического
прогноза по полным уравнениям
Для устойчивости
счета в моделях на основе полных уравнений необходимо было использовать
малые шаги по времени
Слайд 16И. А. Кибель
(1904-1970)
Основоположник первого практически
реализуемого гидродинамического метода прогноза погоды
Слайд 19Появление первых вычислительных машин - погоду начинают «считать»!
ЭВМ М-20, 1962
г.
20 тыс.
операций
в секунду
Слайд 20ЭВМ «второго поколения».
БЭСМ-6, Весна – один миллион операций в секунду.
1968 г.
Слайд 21РАЗВИТИЕ ОПЕРАТИВНЫХ МОДЕЛЕЙ ПО ПОЛНЫМ
УРАВНЕНИЯМ
Применение в атмосферных моделях полных
уравнений означает отказ от гипотезы квазигеострофичности крупномасштабных атмосферных движений.
Зато это
позволяет вычислить скорость вертикальных движений, прогнозировать облачность и осадки.
Слайд 25Уравнение притока тепла в адиабатическом варианте
Слайд 26Принципиальная схема гидродинамического прогноза
Подготовка начальных данных и граничных условий
Расчет конечно-разностных аналогов членов прогностических уравнений, содержащих производные по
пространству.
Вычисление значений зависимых переменных в конце временного шага.
Полученные метеовеличины используются в качестве начальных условий для прогноза на следующем временном шаге.
Повторяя многократно эту процедуру, рассчитывают прогноз для любого момента времени,
Слайд 27Процессор суперкомпьютера Росгидромета
Слайд 28Установка кондиционирования суперкомпьютера
Слайд 29Рост мощности компьютеров и успешности прогнозов
Слайд 30Успешность (S1) инерционных и
гидродинамических прогнозов на 24 часа
в 1970
– 2000 гг.
Слайд 31Средние квадратические ошибки прогноза поля приземного давления
на 3 и
5 суток гидродинамическим методом
Слайд 32Синоптические особенности успешности прогнозов барического поля
Слайд 33Коэффициенты корреляции между прогностическими и фактическими и значениями АТ
(
прогноз по гидродинамической модели ЕЦСП)
Слайд 34Успешность прогноза АТ1000 на 24 ч с учетом типа исходного
синоптического положения.
Слайд 35Тип исходного синоптического положения, при котором отмечаются наибольшие относительные ошибки
прогноза АТ1000 на 24 часа.
Слайд 37Прогноз перемещения
атмосферных фронтов
Слайд 38Основное правило прогноза будущего положения фронтов
Истина: фронты лежат
на осях хорошо выраженных ложбин в поле давления.
Правило:
будущее положение фронта совпадает с положением ложбины на прогностической карте давления
Слайд 39Перемещение фронта
на небольшие расстояния
C = k Vнорм
С – скорость
перемещения фронта,
Vнорм - скорость ветра, нормальная к фронту,
k =
0,6 – 0,8 для теплого фронта,
k = 0,7 – 0,9 для холодного фронта 2-го рода,
K = 1,0 для холодного фронта 1-го рода.
Слайд 40Трансляционное и адвективное перемещение фронта
Практикуется при перемещении фронта в
течение
суток и более.
При этом фронт участвует в двух видах
движения:
Трансляционном
(вместе с циклоном).
Адвективном (вместе с воздушными массами внутри циклона).
Слайд 41Схема трансляционного и адвективного перемещения фронта
Слайд 42Прогноз эволюции
атмосферных фронтов
Слайд 43Процессы, приводящие к эволюции фронта
Обострение или сглаживание барической ложбины
↓
Конвергенция ветра
у фронта
↓
Интенсивность вертикальных движений
↓
Активность образования облаков
↓
Интенсивность осадков
↓
Обострение или размывание фронта
Слайд 44Дополнительные признаки
эволюции фронтов
Разность барических тенденций
по обеим сторонам фронта:
растет –
обострение, падает –размывание
Трансформация воздушных масс –
всегда ведет к размыванию
фронта
Угол наклона фронта:
увеличение – обострение фронта,
уменьшение – размывание фронта
