Numeryczna prognoza pogody

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Numeryczna prognoza pogody – ocena stanu atmosfery w przyszłości na podstawie znajomości warunków początkowych oraz sił działających na powietrze. Numeryczna prognoza pogody oparta jest na rozwiązaniu równań ruchu powietrza za pomocą ich dyskretyzacji i wykorzystaniu do obliczeń maszyn matematycznych.

Powietrze (łac. aër) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Początkowy stan atmosfery wyznacza się na podstawie jednoczesnych pomiarów na całym globie ziemskim. Równania ruchu cząstek powietrza wprowadza się zakładając, że powietrze jest płynem. Równań tych nie można rozwiązać w prosty sposób. Kluczowym uproszczeniem, wymagającym jednak zastosowania komputerów, jest założenie, że atmosferę można w przybliżeniu opisać jako wiele dyskretnych elementów, na które oddziaływają rozmaite procesy fizyczne. Komputery wykorzystywane są do obliczeń zmian w czasie temperatury, ciśnienia, wilgotności, prędkości przepływu i innych wielkości opisujących element powietrza. Zmiany tych własności fizycznych powodowane są przez rozmaitego rodzaju procesy, takie jak wymiana ciepła i masy, opad deszczu, ruch nad górami, tarcie powietrza, konwekcję, wpływ promieniowania słonecznego, oraz wpływ oddziaływania z innymi cząstkami powietrza. Komputerowe obliczenia dla wszystkich elementów atmosfery dają stan atmosfery w przyszłości czyli prognozę pogody.

Konwekcja – proces przekazywania ciepła związany z makroskopowym ruchem materii w gazie, cieczy bądź plazmie, np. powietrzu, wodzie, plazmie gwiazdowej. Czasami przez konwekcję rozumie się również sam ruch materii związany z różnicami temperatur, który prowadzi do przenoszenia ciepła. Ruch ten precyzyjniej nazywa się prądem konwekcyjnym.Prognoza pogody - przewidywanie czasowych i przestrzennych zmian stanu atmosfery. Prognozy pogody można sklasyfikować w zależności od czasu prognozy, obszaru, i sposobu prognozy.

W dyskretyzacji równań ruchu powietrza wykorzystuje się metody numeryczne równań różniczkowych cząstkowych – stąd nazwa numeryczna prognoza pogody.

Linki zewnętrzne[ | edytuj kod]

  • Strona numerycznej prognozy pogody na ICM
  • Strona numerycznej prognozy pogody na Politechnice Warszawskiej




  • Warto wiedzieć że... beta

    Przemiana fizyczna (proces fizyczny) – proces, w którym można wyróżnić co najmniej dwa istotnie różniące się stany materii, tzw. początkowy i końcowy. Przemiana fizyczna zmienia właściwości fizyczne obiektu (ciała, substancji lub systemu fizycznego) lub jego stan, np. położenie, prędkość.
    Maszyna matematyczna – urządzenie elektroniczne do przetwarzania w zadany sposób wprowadzanych informacji (danych) i wyprowadzanie wyników w określonej postaci.
    Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:
    Pomiar – według współczesnej fizyki proces oddziaływania przyrządu pomiarowego z badanym obiektem, zachodzący w czasie i przestrzeni, którego wynikiem jest uzyskanie informacji o własnościach obiektu.
    Metody numeryczne – metody rozwiązywania problemów matematycznych za pomocą operacji na liczbach. Otrzymywane tą drogą wyniki są na ogół przybliżone, jednak dokładność obliczeń może być z góry określona i dobiera się ją zależnie od potrzeb.
    Atmosfera — gazowa powłoka otaczająca planetę o masie wystarczającej do utrzymywania wokół siebie warstwy gazów w wyniku działania grawitacji. Ta definicja stosuje się do planet skalistych i księżyców. W przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz, oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.
    Opad atmosferyczny – ogół ciekłych lub stałych produktów kondensacji pary wodnej spadających z chmur na powierzchnię Ziemi, unoszących się w powietrzu oraz osiadających na powierzchni Ziemi i przedmiotach. Dzieli się je na opady pionowe i poziome (osady atmosferyczne). Do opadów pionowych zalicza się: deszcz, mżawkę, śnieg, krupy oraz grad. Opad, który nie dociera do powierzchni Ziemi, nazywa się virgą.

    Reklama