| Como Previsão meteorológica prediction | |
Como Previsão meteorológica predictionA previsão numérica do tempo utilizados modelos matemáticos da atmosfera e oceanos para o tempo para prever que em condições meteorológicas atuais devem basear.Apesar de ter tentado pela primeira vez na década de 1920, não foi até o advento da simulação de computador na década de 1950 que os resultados realistas as previsões meteorológicas numérica causou. Atualmente, um número de modelos de Previsão globais e regionais executados em diferentes países em todo o mundo, usando current weather observações das sondas de rádio ou weather satélites como entrada reembolsar seus modelos para inicializar. Os modelos matemáticos semelhantes podem ser usado para é é quer de volta em curto prazo de tempo, como previsão da dinâmica do oceano- ou previsões de clima mais longo prazo para produzir. Estes são amplamente aplicadas para compreensão e o projeto de mudança climática. As melhorias são feitas para modelos regionais para melhorias significativas de ciclone tropical controlar e previsões de qualidade permitidos; do ar No entanto, realizando os modelos atmosféricos ainda ruins no tratamento dos processos em execução em uma área relativamente restrita, tais como prevenção de incêndios florestais. Manipulação de grandes conjuntos de dados e executar os cálculos complexos necessário à moderna previsão meteorológica numérica para executar exigem alguns dos supercomputadores mais poderosos do mundo. Mesmo com o poder crescente dos supercomputers, entretanto, a habilidade atual da previsão de modelos numéricos do tempo estende somente a aproximadamente seis dias no futuro. Os fatores que afetam a exatidão de predições numéricas incluem a densidade e a qualidade das observações usadas como a entrada às previsões, junto com as deficiências nos modelos numéricos elas mesmas. Embora as técnicas post-processing tais como as estatísticas modelo da saída (MOS) sejam desenvolvidas para melhorar a manipulação dos erros em predições numéricas, um problema mais fundamental encontra-se na natureza caótica das equações diferenciais parciais usadas para simular a atmosfera. É impossível resolver exatamente estas equações, e os erros pequenos crescem com o tempo (que dobra sobre cada cinco dias). Além, as equações diferenciais parciais usadas na necessidade modelo de ser suplementado com as parametrização para a radiação solar, processos húmidos (nuvens e precipitação), inversão térmica, solo, vegetação, a água de superfície, e os efeitos do terreno. Em um esforço para determinar a grande quantidade de incerteza inerente que permanece em predições numéricas, as previsões do conjunto foram usadas desde os anos 90 para ajudar a calibrar a confiança na previsão, e a obter resultados úteis mais distante no futuro do que de outra maneira possível. Esta aproximação analisa as previsões múltiplas criadas com um modelo individual da previsão; os modelos múltiplos podem igualmente ser combinados. A história da predição de tempo numérica começou nos anos 20 com os esforços da fritada Richardson de Lewis, que utilizaram os procedimentos desenvolvidos original por Vilhelm Bjerknes para produzir à mão umas 6 horas previstas para o estado da atmosfera sobre dois pontos em Central Europe, tomando pelo menos seis semanas para fazer assim. Não era até o advento do computador e das simulações de computador que o tempo da computação estêve reduzido menos do que o período próprio da previsão. O ENIAC foi usado para criar as primeiras previsões de tempo através do computador em 1950; em 1954, o grupo de Carl-Gustavo Rossbys no instituto meteorológico e hidrológico sueco produziu a primeira previsão operacional (i. predições rotineiras para o uso prático) que usa o mesmo modelo. A predição de tempo numérica operacional nos Estados Unidos começou em 1955 sob a unidade numérica comum da predição de tempo (JNWPU), um projeto comum pelo U. Departamento da força aérea, da marinha e de tempo. Em 1956, Phillips normando desenvolveu um modelo matemático que poderia realìstica descrever testes padrões mensais e sazonais no troposphere; este transformou-se o primeiro modelo bem sucedido do clima. O trabalho de seguimento de Phillipss, diversos grupos começou a trabalhar para criar modelos de circulação gerais. O primeiro modelo geral do clima da circulação que combinou processos oceânicos e atmosféricos foi desenvolvido no no final dos sessenta no laboratório geofísico da dinâmica fluida de NOAA. Sobre os anos, como computadores tornaram-se mais poderoso, o tamanho das séries de dados iniciais aumentou e uns processos mais físicos foram incluídos nas simplificações das equações de movimento em simulações numéricas. Em 1966, Alemanha Ocidental e os Estados Unidos começaram a produzir as previsões operacionais baseadas nos modelos da primitivo-equação, seguidos pelo Reino Unido em 1972 e por Austrália em 1977. O desenvolvimento de modelos (regionais) limitados da área facilitou avanços em prever as trilhas do ciclone tropical assim como a qualidade do ar nos anos 70 e nos anos 80. Pelo princípio dos anos 80, o centro nacional de Estados Unidos para a pesquisa atmosférica tinha desenvolvido o modelo da atmosfera da comunidade; este modelo foi refinado continuamente no 2000s. Em 1986, os esforços começaram a inicializar e os tipos modelo do solo e da vegetação, que conduziram a umas previsões mais realísticas. Os modelos acoplados do clima da oceano-atmosfera tais como o Hadley centram-se para a predição de clima e o modelo de Researchs HadCM3 está sendo usado atualmente como entradas para estudos da mudança de clima. A saída dos modelos previstos baseados na dinâmica atmosférica é incapaz de resolver alguns detalhes do tempo perto da superfície de terras. Como tal, um relacionamento estatístico entre a saída de um modelo numérico do tempo e as condições de seguimento na terra foram desenvolvidos nos anos 70 e nos anos 80, conhecidos como as estatísticas modelo da saída (o MOS). Começando nos anos 90, as previsões modelo do conjunto foram usadas para ajudar a definir para prever a incerteza e para estender a janela em que a previsão de tempo numérica é viável mais distante no futuro do que de outra maneira possível. Essencialmente, um modelo atmosférico é um programa informático que produza a informação meteorológica por as épocas futuras em posições e em alturas dadas. Dentro de todo o modelo moderno é um jogo das equações, conhecido como as equações primitivas, usadas para prever o estado futuro da atmosfera. Estes equação-ao longo com do gás ideal lei-são usados para evoluir a densidade, a pressão, e os campos escalares da temperatura potencial e o campo de vetor da velocidade da atmosfera com o tempo. As equações de transporte adicionais para poluentes e outros aerossóis são incluídas em alguns modelos high-resolution da primitivo-equação também. As equações usadas são as equações diferenciais parciais não-lineares que são impossíveis de resolver exatamente com os métodos analíticos, à excecpção de alguns casos idealizados. Conseqüentemente, os métodos numéricos obtêm soluções aproximadas. Métodos diferentes da solução do uso diferente dos modelos: alguns modelos globais e quase todos os modelos regionais usam métodos de diferença finita para todas as três dimensões espaciais, quando outros modelos globais e alguns modelos regionais usarem métodos espectrais para as dimensões e os métodos horizontais da diferenças finitas no vertical. Estas equações são inicializadas dos dados da análise e as taxas de mudança são determinadas. Estas taxas de mudança prevêem o estado da atmosfera um o curto período de tempo no futuro; o incremento de tempo para esta predição é chamado uma etapa de tempo. As equações são aplicadas então a este estado atmosférico novo para encontrar taxas de mudança novas, e estas taxas de mudança novas prevêem a atmosfera no contudo uma etapa de tempo mais adicional no futuro. Este piso do tempo é repetido até que a solução alcangue o tempo desejado da previsão. O comprimento da etapa de tempo escolhida dentro do modelo é relacionado à distância entre os pontos na grade computacional, e escolhido manter a estabilidade numérica. As etapas de tempo para modelos globais estão na ordem de dez dos minutos, quando as etapas de tempo para modelos regionais se realizarem entre um e quatro minutos. Os modelos globais são funcionados em horas de variação no futuro. O modelo unificado UKMET é funcionado seis dias no futuro, o centro europeu para previsões que de tempo Medium-Range o modelo está funcionado para fora a 10 dias no futuro, quando o funcionamento global do modelo de sistema da previsão pelo centro de modelagem ambiental for funcionado 16 dias no futuro. A saída visual produziu por uma solução modelo é sabida como uma carta prognóstica, ou o prog. Previsao do tempo, Previsao do tempo Espanha, Previsioni meteo lungo termine, Kinderrucksack, Wetter Meteo | |