Прогностическая карта
Прогностическая карта — это карта, отображающая вероятный прогноз погоды на будущее время. Такие диаграммы создаются с помощью атмосферных моделей в результате численного прогноза погоды и содержат различную информацию, такую как температура , ветер , осадки и погодные фронты . Они также могут указывать на производные атмосферные поля, такие как завихренность , индексы устойчивости, [ нужны разъяснения ] или фронтогенез . Ошибки прогноза необходимо принимать во внимание, и они могут быть определены либо через абсолютную ошибку, либо путем рассмотрения сочетания устойчивости и абсолютной ошибки. [ нужны разъяснения ]
Определение
[ редактировать ]Карта-прогноз, показывающая состояние атмосферы в будущем, называется прогностической картой. Прогностические диаграммы, созданные с помощью компьютерных моделей, иногда называют машинными прогнозами. [1]
Разнообразие
[ редактировать ]Карты прогноза погоды на поверхности для моряков указывают положение областей высокого и низкого давления, а также фронтальных зон на срок до пяти дней в будущем. Направление и скорость приземного ветра также прогнозируются на картах этого типа. Прогностические карты волн показывают ожидаемое состояние моря в будущем. [2] Прогностические карты малых высот, используемые авиаторами, показывают прогноз между поверхностью Земли и высотой 24 000 футов (7 300 м) над уровнем моря на следующие два дня. На них показаны зоны, где правила визуальных полетов действуют , правила полетов по приборам , высота уровня замерзания, расположение погодных особенностей и зоны умеренной и сильной турбулентности. [3] Прогностические диаграммы могут быть составлены из изэнтропических поверхностей (вдоль определенной поверхности с потенциальной температурой, определенной в кельвинах ) в отношении адвекции влаги , средних температур на поверхности, среднего давления на уровне моря и осадков либо за один день, либо за несколько дней. [4] В целях суровой погоды могут быть выпущены прогностические карты, отображающие текущие наблюдения за погодой , конвективные прогнозы гроз на несколько дней вперед и пожарной погоды . прогнозы [5]
Руководство
[ редактировать ]
Ручные прогностические карты отображают тропические циклоны , турбулентность , погодные фронты, области дождя и снега , тип осадков и показатели охвата, а также центры высокого и низкого давления . [6] В Соединенных Штатах такие карты создаются Центром гидрометеорологических прогнозов . [7] Центр прогнозирования штормов , [5] Центр прогнозирования океана , [8] и Национальный центр ураганов . Авиационный метеорологический центр пересылает эти карты, а также формирует специализированные карты для авиации. [9]
Автоматизированный
[ редактировать ]
Атмосферные модели — это компьютерные программы, которые производят метеорологическую информацию, включая прогностические карты, на будущее время в определенных местах и на определенных высотах. [10] В любой современной модели есть набор уравнений, известных как примитивные уравнения , которые используются для прогнозирования будущего состояния атмосферы. [11] Эти уравнения — наряду с законом идеального газа — используются для эволюции плотности , давления и потенциальной температуры скалярных полей , а также скорости векторного поля атмосферы во времени. Дополнительные уравнения переноса загрязняющих веществ и других аэрозолей также включены в некоторые мезомасштабные модели с примитивными уравнениями. [12] Эти уравнения инициализируются на основе данных анализа и определяются скорости изменений. Эти темпы изменений предсказывают состояние атмосферы на короткое время в будущем; приращение времени для этого прогноза называется временным шагом. Этот шаг по времени повторяется до тех пор, пока решение не достигнет желаемого времени прогноза. [13] Временные шаги для глобальных моделей составляют порядка десятков минут. [14] в то время как временные шаги для региональных моделей составляют от одной до четырех минут. [15] Глобальные модели запускаются в разное время в будущем. Единая УКМЕТ модель запускается на шесть дней вперед. [16] модель Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды рассчитана на 10 дней вперед, [17] в то время как модель Глобальной системы прогнозирования, разработанная Центром экологического моделирования, запускается на 16 дней вперед. [18]
Проверка
[ редактировать ]Примерно в 1950 году хорошей прогностической картой поверхности считалась та, изобары которой находились в правильном месте. [19] К 1957 году, когда проверялись изобары или линии высот при уровне давления в атмосфере 500 гектопаскалей (15 дюймов ртутного столба), следует учитывать степень устойчивости, чтобы избежать слишком большого доверия к плохим прогнозам для медленно движущихся систем. . [20]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Аренс, К. Дональд (2008). Основы метеорологии: приглашение в атмосферу . Cengage Обучение. п. 244. ИСБН 978-0-495-11558-8 .
- ^ Котч, Уильям Дж. (1983). Погода в Фор-Т- Маринер Издательство Военно-морского института. стр. 100-1 236–239. ISBN 978-0-87021-756-2 .
- ^ Командование воздушной подготовки ВМС США (апрель 2003 г.). Руководство для студентов по авиационной погоде (PDF) . Корпус-Кристи, авиабаза ВМС Техаса. стр. 2–5, 2–6 . Проверено 26 февраля 2011 г.
- ^ Министерство сельского хозяйства США (1941 г.). Климат и человек: Часть вторая . The Minerva Group, Inc., стр. 647–651. ISBN 978-1-4102-1539-0 .
- ^ Jump up to: а б Центр прогнозирования штормов (2011). «Прогнозная продукция» . Национальные центры экологического прогнозирования . Проверено 27 февраля 2011 г.
- ^ Федеральное управление гражданской авиации (2007 г.). Справочник по планирующим флаерам . Skyhorse Publishing, Inc., стр. 9–30, 9–31. ISBN 978-1-60239-061-4 .
- ^ Центр гидрометеорологических прогнозов (2011). «Краткосрочные прогнозы» . Национальные центры экологического прогнозирования . Проверено 26 февраля 2011 г.
- ^ Центр прогнозирования океана (2011), Atlantic Offshore , Национальные центры прогнозирования окружающей среды
- ^ Авиационный метеорологический центр (2011). "Анализ и прогноз состояния поверхности (прогкарты)" . Национальные центры экологического прогнозирования . Проверено 26 февраля 2011 г.
- ^ Аренс, К. Дональд (2008). Основы метеорологии: приглашение в атмосферу . Cengage Обучение. п. 244. ИСБН 978-0-495-11558-8 .
- ^ Пилке, Роджер А. (2002). Мезомасштабное метеорологическое моделирование . Академическая пресса . стр. 48–49 . ISBN 0-12-554766-8 .
- ^ Пилке, Роджер А. (2002). Мезомасштабное метеорологическое моделирование . Академическая пресса . стр. 18–19 . ISBN 0-12-554766-8 .
- ^ Пилке, Роджер А. (2002). Мезомасштабное метеорологическое моделирование . Академическая пресса . стр. 285–287 . ISBN 0-12-554766-8 .
- ^ Сундерам, В.С.; ван Альбада, Дж. Дик; Питер, Массачусетс; Слоат, Джей Джей Донгарра (2005). Вычислительная наука – ICCS 2005: 5-я Международная конференция, Атланта, Джорджия, США, 22–25 мая 2005 г., Материалы, Часть 1 . Спрингер. п. 132. ИСБН 978-3-540-26032-5 .
- ^ Цвифельхофер, Вальтер; Крейц, Норберт; Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (2001 г.). Развитие теракомпьютеров: материалы девятого семинара ЕЦСПП по использованию высокопроизводительных вычислений в метеорологии . Всемирная научная. п. 276. ИСБН 978-981-02-4761-4 .
- ^ Чан, Джонни CL и Джеффри Д. Кеперт (2010). Глобальные перспективы тропических циклонов: от науки к смягчению последствий . Всемирная научная. стр. 295–296. ISBN 978-981-4293-47-1 .
- ^ Холтон, Джеймс Р. (2004). Введение в динамическую метеорологию, Том 1 . Академическая пресса. п. 480. ИСБН 978-0-12-354015-7 .
- ^ Браун, Молли Э. (2008). Системы раннего предупреждения о голоде и данные дистанционного зондирования . Спрингер. п. 121. ИСБН 978-3-540-75367-4 .
- ^ Евгения Калнай (2003). Атмосферное моделирование, ассимиляция данных и прогнозирование (PDF) . Издательство Кембриджского университета. п. 7. ISBN 0-521-79179-0 . Проверено 27 февраля 2011 г.
- ^ Сверре Петтерсен (1957). «Заметка о проверке прогностических карт». Теллус А. 9 (3): 314. doi : 10.1111/j.2153-3490.1957.tb01887.x .