Прогноз погоды (метеорология) - Nowcasting (meteorology)

Прогноз (синие линии) от «AutoNowcaster» для грозовой линии.
Для использования в других целях см. Прогноз текущей погоды.

Прогноз текущей погоды является прогноз погоды на очень короткий срок мезомасштаб период до 2 часов согласно Всемирная метеорологическая организация и до шести часов согласно другим авторам в этой области.[1][2] Этот прогноз представляет собой экстраполяцию во времени известных погодных параметров, в том числе полученных с помощью дистанционного зондирования, с использованием методов, которые учитывают возможную эволюцию погодных условий. масса воздуха. Таким образом, этот тип прогноза включает детали, которые не могут быть решены с помощью численный прогноз погоды (ЧПП) модели, работающие на более длительные периоды прогноза.

Принцип

При прогнозировании текущей погоды в метеорологии используется поверхность метеостанция данные, профилировщик ветра данные и любые другие погодные данные, доступные для инициализации текущей погодной ситуации и прогноза путем экстраполяции на период от 0 до 6 часов. В этом временном диапазоне можно с разумной точностью прогнозировать небольшие объекты, такие как отдельные штормы. Метеорологический радар эхо-сигналы и спутниковые данные, обеспечивающие покрытие облаков, особенно важны при прогнозировании текущей погоды, потому что они очень подробны и определяют размер, форму, интенсивность, скорость и направление движения отдельных характеристик погоды на постоянной основе и имеют гораздо лучшее разрешение, чем поверхность метеостанции.[3]

Раньше это была простая экстраполяция синоптика на следующие несколько часов.[3] Но с развитием мезомасштабных численных моделей погоды эта информация может быть введена в экспертная система для составления лучшего прогноза, сочетая численный прогноз погоды и местные эффекты обычно невозможно узнать заранее. Такие программы разработали различные исследовательские группы, государственные и частные.

Например, французская метеослужба, Метео-Франс, использует программное обеспечение с именем ASPIC экстраполировать до мелкого масштаба площади выпадения осадков.[4] Другие примеры: AutoNowcaster который был разработан UCAR для прогнозирования краткосрочного движения и развития гроз[5], а частные фирмы любят ClimaCell использование собственного программного обеспечения HyperCast для прогнозирования типа и интенсивности осадков с геопространственным разрешением 300-500 м[6]

использование

Экстраполяция данных, включая развитие или рассеяние, может использоваться для определения вероятного местоположения движущейся погодной системы. Можно оценить интенсивность дождя из конкретного облака или группы облаков, что дает очень хорошее представление о том, следует ли ожидать наводнения, вздутия реки и т. Д. В зависимости от площади застроенной территории, дренажа и землепользования как правило, может быть выдано прогнозное предупреждение.

Таким образом, прогнозирование текущей погоды используется для обеспечения общественной безопасности, операций, чувствительных к погодным условиям, таких как уборка снега, для авиационных прогнозов погоды как на терминале, так и на маршруте, для обеспечения безопасности на море, управления водными и энергетическими ресурсами, морского бурения нефтяных скважин, строительства и индустрии отдыха. Сила прогноза текущей погоды заключается в том, что он предоставляет прогнозы возникновения, роста, движения и рассеяния шторма для конкретных мест, что позволяет людям в конкретном месте подготовиться к определенному погодному явлению.[3]

Исследование

Краткосрочный прогноз так же стара, как и сам прогноз погоды. В девятнадцатом веке первые современные метеорологи использовали методы экстраполяции для предсказания движения систем низкого давления и антициклоны на картах поверхности. Впоследствии исследователи применили законы гидродинамики к атмосфере и разработали ЧПП в том виде, в каком мы его знаем сегодня. Однако разрешение данных и параметризация метеорологических примитивные уравнения по-прежнему остаются неуверенными в маломасштабных прогнозах во времени и пространстве.

Появление средств дистанционного зондирования, таких как радары и спутники, и более быстрое развитие компьютеров в значительной степени помогают восполнить этот пробел. Например, цифровые радарные системы позволили отслеживать грозы, предоставляя пользователям возможность получать подробную информацию о каждом отслеженном шторме с конца 1980-х годов. Сначала они идентифицируются путем сопоставления необработанных данных об осадках с набором предварительно запрограммированных характеристик в системе, включая признаки организации по горизонтали и непрерывности по вертикали.[7] Как только грозовая ячейка идентифицирована, скорость, пройденное расстояние, направление и расчетное время прибытия (ETA) отслеживаются и записываются для дальнейшего использования.

В 2017 году появление средств пассивного зондирования, таких как беспроводные сети, помогло еще больше продвинуть прогнозирование текущей погоды. Стало возможным получать данные ежеминутно и добиться большей точности краткосрочного прогнозирования.

Как упоминалось ранее, несколько стран разработали программы прогнозирования текущей погоды. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) поддерживает эти усилия и неоднократно проводила кампании по тестированию таких систем.[8] Например, во время Олимпийские игры в Сиднее и Пекине нескольким странам было предложено использовать их программное обеспечение для поддержки Игр.[9][10][11]

Несколько научных конференций по данной теме. В 2009 г. ВМО даже организовала симпозиум, посвященный прогнозированию текущей погоды.[12]

Рекомендации

  1. ^ Всемирная метеорологическая организация (2009). "Nowcast". Eumetcal. Архивировано из оригинал 5 июня 2016 г.. Получено 9 мая, 2016.
  2. ^ Бюро переводов. «Прогноз погоды». Termium Plus. Общественные работы и государственные услуги Канада. Получено 12 мая, 2016.
  3. ^ а б c ВМО. «Прогноз погоды». Получено 9 мая, 2016.
  4. ^ "L'assistance météorologique sur mesure pour l'hydrologie". Les Services de Météo-France (На французском). Метео-Франс. 10 октября 1999 года. Архивировано 4 марта 2005 года.. Получено 9 мая, 2016.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  5. ^ "Auto-Nowcaster". UCAR. Получено 9 мая, 2016.
  6. ^ «HyperCast». Получено 2 июля, 2017.
  7. ^ «IntelliWeather StormPredator». IntelliWeather Inc. 2008 г.. Получено 2011-11-26.
  8. ^ «Прогнозные исследования». Всемирная программа погодных исследований. Всемирная метеорологическая организация. 3 июня 2009 г. Архивировано с оригинал 4 июня 2016 г.. Получено 9 мая, 2016..
  9. ^ "Демонстрационный проект прогноза Всемирной конференции по охране окружающей среды в Сиднее". Исследование. Бюро метеорологии. 2000. Получено 9 мая, 2016.
  10. ^ «Проект Beijin2008 FDP / RDP» (pdf2). Всемирная программа погодных исследований. Всемирная метеорологическая организация. 3 июня 2009 г.. Получено 9 мая, 2016.[постоянная мертвая ссылка ]
  11. ^ "Информация о текущем прогнозе B08FDP". Проекты. Бюро метеорологии. Получено 9 мая, 2016.
  12. ^ "Симпозиум ВМО по прогнозированию текущей погоды" (PDF). Всемирная программа погодных исследований. Уистлер, Британская Колумбия, Канада: Всемирная метеорологическая организация. 30 августа 2009 г.. Получено 9 мая, 2016.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка