Dynamické předpovědní metody - NMET024

• Anglický název: Dynamical forecast methods
• Zajišťuje: Katedra fyziky atmosféry (32-KFA)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2021
• Semestr: letní
• E-Kredity: 7
• Rozsah, examinace: letní s.:3/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc.; doc. Mgr. Michal Belda, Ph.D.; doc. Mgr. Peter Huszár, Ph.D.
• Vyučující: doc. Mgr. Michal Belda, Ph.D.; doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc.; doc. Mgr. Peter Huszár, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Meterologie a klimatologie

Anotace

čeština

Matematicko-fyzikální metody předpovědi termobarických polí. Předpokládají se znalosti na úrovni přednášky Dynamická meteorologie nebo ekvivaletní.

Poslední úprava: T_KMOP (27.05.2008)

angličtina

Numerical weather prediction, mathematical and physical principles of the atmospheric modelling methods.

Poslední úprava: T_KMOP (25.04.2001)

Cíl předmětu

čeština

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy modelování atmosféry a konstrukce numerických předpovědních modelů. Absolvováním předmětu student získá přehled o používaných metodách a praktické zkušenosti se základními typy modelů.

Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (01.05.2008)

angličtina

The main objective of the subject is to introduce basic principles of atmospheric modelling and numerical weather prediction models. The subject provides overview on methods used in numerical weather prediction and atmospheric modelling as well as practical training with basic types of the models.

Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (01.05.2008)

Podmínky zakončení předmětu

Zápočet - uděluje se za účast, práci s meteorologickými modely a seminární prací-prezentací výsledků analyzovaného problému. Je podmínkou ke zkoušce, která je ústní.

Poslední úprava: Halenka Tomáš, doc. RNDr., CSc. (15.10.2017)

Literatura

čeština

(1) W. Haltiner: Numerical prediction and dynamic meteorology (1980)

(2) Curry, Webster: Thermodynamics of Atmospheres & Oceans (Academic Press, London, 1999)

(3) Holton: An Introduction to dynamic meteorology, Fourth Edition (Academic Press, New York, 2004)

(4) F. Mesinge, A. Arakawa:Čislennyje metody ispolzujemyje v atmosfernych moděljach I (1976, resp.1979)

(5) Kasahara (ed.) Čislennyje metody ispolzujemyje v atmosfernych moděljach II (1979, resp. 1982)

(6) Chang (ed.) General circulation models of the atmosphere (1977)

(7) Gill: Atmosphere - Ocean Dynamics (Academic Press, New York, 1982)

(8) Trenberth: Climate System Modeling (Cambridge University Press, 1992)

Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (05.05.2008)

Metody výuky

čeština

přednáška se cvičením

Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (05.05.2008)

angličtina

lectures with excercises

Poslední úprava: HALENKA/MFF.CUNI.CZ (05.05.2008)

Požadavky ke zkoušce

Učivo v rozsahu přednášené látky, vybraných částí doporučené literatury a prezentací, ústní forma.

Poslední úprava: Halenka Tomáš, doc. RNDr., CSc. (13.10.2017)

Sylabus

čeština

I. Předpověď počasí a modelování klimatu.

• krátkodobá předpověď (úspěšnost předpovědi, chyba předpovědi).

• střednědobá, dlouhodobá předpověď.

• metody předpovědi (dynamické, statistické, stat.-dyn.).

• prediktabilita atmosféry.

• modelování, předpověď klimatu.

II. Numerické modely atmosféry.

• numerické metody (konečných diferencí, spektrální, konečných elementů, explicitní, implicitní, semiimplicitní, semi-Lagrangeovské).

• měřítko modelu (globální, regionální, lokální, horiz.souř.).

• vertikální souřadnice, historický vývoj.

III. Řídící rovnice.

• základní pohybové rovnice.

• termodynamická rovnice.

• rovnice kontinuity.

• rovnice vorticity.

• rovnice divergence (divergenční teorém, balanční, -rovnice).

• adiabatická verze prognostického modelu.

IV. Vlnové pohyby v atmosféře.

• měřítková analýza.

• typy vln.

• instabilita, filtrace nežádoucích vln.

V. Parametrizace přízemní vrstvy atmosféry.

• zahrnutí orografie.

• zahrnutí mechanické turbulence (turbulentní difuze).

• zahrnutí termické turbulence.

VI. Parametrizace vlhkosti.

• rovnice kontinuity pro vodní páru (popř. další příměsi - ozón).

• konvektivní přizpůsobení (suchá a nasycená konvekce).

• nekonvektivní kondenzace.

• parametrizace oblačnosti.

VII. Parametrizace záření.

• radiace Země, absorpce v atmosféře, oblačná vrstva.

• záření Slunce, absorpce a rozptyl v atmosféře, oblačná vrstva a dvojvrstva.

VIII. Objektivní analýza a inicializace.

• trojrozměrná analýza.

• čtyřrozměrná asimilace dat.

• inicializace.

• hlazení, filtrace.

IX. Okrajové podmínky LAM.

• konstantní.

• časově proměnné.

Poslední úprava: Halenka Tomáš, doc. RNDr., CSc. (06.05.2004)

angličtina

I. Introduction on weather prediction and climate modelling.

II. Numerical models of the atmosphere.

III. Primitive equation.

IV. Wave motion in the atmosphere.

V. Parameterization of boundary layer.

VI. Parameterization of water.

VII. Parameterization of radiation.

VIII. Objective analysis and initialization.

IX. Boundary condition in LAM.

Poslední úprava: Halenka Tomáš, doc. RNDr., CSc. (06.05.2004)