Prognozy anomalii temperatury

Prognozy anomalii temperatury

Patrząc na wartości temperatury prognozowanych przez model GFS często można zadać sobie pytanie – jak bardzo dana wartość jest anomalna? O ile prognozowana w danym punkcie siatki temperatura odbiega od normy z wielolecia? Dzięki reanalizie CFSR mam nadzieję przedstawić w najbliższym czasie mapy prognozowanych wartości anomalii temperatury, a być może w dalszej perspektywie uda się przedstawić prognozę anomalii standaryzowanych.

Reanaliza CFSR ma podstawową zaletę – podobnie jak model GFS jest dostępna na siatce 0.5°, a oba gridy są ze sobą zgodne (można je bez problemu porównywać dzięki GrADS). Dzięki temu nie trzeba wykonywać dodatkowych (często czasochłonnych) operacji, co oznacza że staje się możliwe tworzenie map anomalii „w locie”, w trakcie schodzenia plików GFS.

Aby stworzyć mapę anomalii temperatury, powiedzmy dla godziny 12UTC dzisiaj, wymagana jest informacja na temat średniego przebiegu temperatury w tej godzinie w wieloleciu. Z przyczyn technicznych jedynym możliwym do zastosowania wieloleciem jest tu okres 1981-2010 (reanaliza CFSR nie obejmuje lat wcześniejszych).

Niestety pliki GRIB reanalizy CFSR są dość spore i zajmują ok 30MB każdy – to zaś oznacza, że dla określenia średniej z 30-lecia dla pojedynczego terminu konieczne jest pobranie 900MB danych (30 lat po 30MB). Reanaliza ma rozdzielczość 6-godzinną, co oznacza że dla uzyskania pełnej doby konieczne jest pobranie 3600MB danych (3.5GB). Idąc dalej, aby uzyskać dane dla pełnej prognozy GFS, która obejmuje obecnie 8 dób, konieczne by było pobranie około 28GB danych – i tak cztery razy na dobę.

Rzecz jasna takie podejście całkowicie eliminuje możliwość generowania map anomalii w trybie „operacyjnym”. Na szczęście istnieje możliwość jednorazowego pobrania danych, określenia średniej wartości danego parametru z pełnych trzydziestu lat, a następnie zapis wyniku do pliku. Umożliwia to skrypt g2grb.gs

Metoda postępowania jest następująca. Po pobraniu 30 plików reanalizy tworzymy za pomocą skryptu g2ctl pliki ctl wymagane przez GrADS do otwarcia plików GRIB. Następnie za pomocą aplikacji gribmap (składnik GrADS) tworzymy pliki indeksowe.

wget http://jakas.strona.com/plik.grib -O 01.grb

perl g2ctl -verf 01.grb > 01.ctl

gribmap -i 01.ctl

W ten sposób pobieramy wszystkie 30 plików reanalizy i dla każdego z nich tworzymy pliki .ctl i .idx. Następnie za pomocą skryptu GrADS tworzymy własną zmienną, która będzie przechowywała naszą normę.

‚open 01.ctl’

‚define t1=tmp2m’

‚close 1’

.

.

.

‚open 30.ctl’

‚define t30=tmp2m’

‚close 1’

‚define norma=(t1+t2+ … + t29 + t30)/30 – 273.15’

‚run g2grb.gs norma /sciezka/gdzie/zapisac/plik/plik.grb TMP:2 m above ground:6 hour fcst:’

Po tej czynności zapisany plik będzie zawierał tylko i wyłącznie naszą wyliczoną normę. Rozmiar pliku wynikowego duży nie jest i wynosi około 142KB, co oznacza że cała baza danych zawierająca normy dla każdego terminu w roku (4*365) będzie zajmować około 202MB i co najważniejsze, nie trzeba będzie jej już znikąd pobierać.

Rzecz jasna pozostaje problem pobrania danych dla uzyskania pełnego roku – niestety jest to bardzo czasochłonne, gdyż wymaga pobrania około 1.3TB danych. Na szczęście trzeba to zrobić tylko raz i można sobie to zadanie podzielić na odcinki – tak, aby mieć dane na aktualne prognozy (najlepiej pobierać dwa – trzy dni danych dziennie i na bieżąco dodawać do bazy, tak aby mieć dane potrzebne do tworzenia map anomalii z bieżących prognoz GFS.

Ostateczny efekt może wyglądać następująco:

Prognoza anomalii temperatury na 5 września, 18UTC.

Średnie anomalie tygodniowe

Na stronie wxmaps można znaleźć mapy anomalii wyliczonych na podstawie modelu GFS. Są to anomalie uśrednione do całej prognozy. Mapa dla Europy wygląda następująco:

Średnie odchylenie temperatury od normy – prognoza GFS. Źródło: wxmaps.org

Pierwsze, na co należy zwrócić uwagę, to fakt iż podstawą do wyciągnięcia anomalii są dane CRU, a okresem bazowym jest całe poprzednie stulecie (1901-2000). Niestety na mapie tej widać pewne błędy – na przykład lokalny obszar chłodu w Pirenejach, czy dość dziwny rozkład anomalii w rejonie Kaukazu.

Zastosowanie okresu bazowego 1981-2010 z reanalizy CFSR pozwala w pewnym stopniu pozbyć się tych błędów – konkretne wnioski będą mogły być wyciągnięty po dłuższej obserwacji generowanych map. Wyglądać one mogą na przykład tak:

Rozkład anomalii temperatury w Europie – prognoza GFS za okres 29 sierpnia 00UTC – 6 września 00UTC. Podstawa – reanaliza CFSR, okres bazowy 1981-2010.

Mapy te (dla Europy, Stanów Zjednoczonych, Kanady, Arktyki i Antarktyki) będą najprawdopodobniej dostępne w ciągu tygodnia dla użytkowników zarejestrowanych na stronie głównej (http://meteomodel.pl).

Print Friendly, PDF & Email

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.