Синоптический фронтальный анализ: время для переоценки?

Метеоцентр.Азия - наш новый сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для КПК)
Карта активных участников Метеоклуба (105 кБ)    Таблица дней рождения активных участников Метеоклуба
Клуб любителей метеорологии (группа ВКонтакте)

Синоптический фронтальный анализ: время для переоценки?

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 7 [ Morozov_S, Mark2, Oblak, Balin, Andrew FM, alexa_7, raikov_1939 ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 9 [19 Янв 2017 13:41]
Гостей - 0 / Участников - 9

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Синоптический фронтальный анализ: время для переоценки?
<< 1 ... 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . >>
Автор Сообщение
LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 31 Окт 2016 13:13


Тропический фронт разделяет обыкновенную ТВМ от глубокой ТВМ. Летом проходит по изотерме Т850 +24.

Вопрос. Сейчас на севере Намибии АТ850 +32* С. По ней какой-нибудь атмосферный фронт проходит?

https://www.ventusky.com/?p=21;64;1&l=temperature- 850hpa

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 31 Окт 2016 13:41


Вопрос. Сейчас на севере Намибии АТ850 +32* С. По ней какой-нибудь атмосферный фронт проходит?

Не видно никаких реальных фронтов. На юге над морями - полярный, а над экв. частью дожди в ВЗК.

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 31 Окт 2016 14:18


wandervogel

Это то понятно. Потому вопрос, скорее, теоретический. Корвус рассказывал, как можно проводить эти фронты по изотермам Т850. Вот и хочу услышать мнение.~

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 19 Ноя 2016 17:38


Научная работа, выполненная в Новосибирском СибНИГМИ в 2013 году по разработке веб-инструментов для построения фронтов (35 стр.).

http://sibnigmi.ru/metod/3/%D0%E0%E7%F0%E0%E1%EE%F 2%EA%E0%20WEB-%F2%E5%F5%ED%EE%EB%EE%E3%E8%E9%20%E4 %EB%FF%20%EA%EE%EB%EB%E5%EA%F2%E8%E2%ED%EE%E9%20%F 0%E0%E1%EE%F2%FB%20%E8%20%EF%EE%E2%FB%F8%E5%ED%E8% FF%20%EA%E2%E0%EB%E8%F4%E8%EA%E0%F6%E8%E8%20%F1%E8 %ED%EE%EF%F2%E8%EA%EE%E2.%20%C2.%CC.%D2%EE%EA%E0%F 0%E5%E2%20%CE%F2%F7%E5%F2%20%E7%E0%EA%EB%FE%F7%E8% F2%E5%EB%FC%ED%FB%E9%20%EF%EE%20%F2%E5%EC%E5%201.1 .11.4_2013%E3.pdf

Там и на Метеоклуб ссылка есть (на странице 5) :)

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 19 Ноя 2016 18:16 - Поправил: wandervogel


Corvus
Научная работа, выполненная в Новосибирском СибНИГМИ в 2013 году по разработке веб-инструментов для построения фронтов (35 стр.).

Наконец-то программа начнёт фронты рисовать.
Считаю - основным признаком проведения фронта является сдвиг ветра(не у земли)в атмосфере. Т.е. программа должна строить фронт на высотах где то 500гПа, 700, 850, 900 как поверхность, а потом продолжать его до земли и потом уже "рисовать".

А данная система учитывает типичные темп. на 850гПа для построения фронтов?

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 20 Ноя 2016 07:27


wandervogel
Наконец-то программа начнёт фронты рисовать.

Если бы Вы почитали статью, то узнали, что речь как раз не о программном построении фронтов (на эту тему много разработок и все они далеки от идеала), а ручном проведении (синоптиком) и обмене этими данными между синоптиками разных центров в онлайн-режиме.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 20 Ноя 2016 08:18


Corvus
Если бы Вы почитали статью, то узнали, что речь как раз не о программном построении фронтов (на эту тему много разработок и все они далеки от идеала), а ручном проведении (синоптиком)

Жалко. Не разобрался. А что тогда изображено красным и синим на 17 стр. в этом документе?

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 21 Ноя 2016 08:42


данная система учитывает типичные темп. на 850гПа для построения фронтов?
wandervogel

Не сама система, а синоптик, который в ней работает. В статье есть ссылка на мою таблицу фронтальных изотерм Т850.

что тогда изображено красным и синим на 17 стр. в этом документе?

Это пример автоматического выделения зон фронтов - расчётная карта с моего сайта Метеоцентр, я раньше время от времени публиковал такие.

Там речь как раз о том, что (по мнению авторов) такие карты использовать особого смысла нет, лучше проводить фронты вручную.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 21 Ноя 2016 11:13 - Поправил: wandervogel


Corvus
Не сама система, а синоптик, который в ней работает. В статье есть ссылка на мою таблицу фронтальных изотерм Т850.

А как на счёт фронтов с неравной температурой вдоль линии? Они здесь рассматриваются?

Как раз на таких фронтах возникают "южные" циклоны, когда они образуются в субтропиках. Иногда на усреднённых картах их обозначают как пассатные.
Когда то давно изучал такие процессы.
Особенность - они напр. обычно с ЮЗ на СВ(иногда с ЮЮЗ) и температура в них плавно снижается к СВ. Что-бы лучше представить такое, можно взять как пример фронт холодной окклюзии. Температура будет понижаться от точки соприкосновения т. и х. фронтов дальше на север. На таком фронте будет небольшое правое вращение в т. воздухе. Так же за счёт сдвига ветра с высотой к западу будет сохраняться большая "крутизна" фронта. Поэтому циклоны, которые там возникают имеют сильные восх. потоки и сопр. сильными осадками в левой передней части.

Там речь как раз о том, что (по мнению авторов) такие карты использовать особого смысла нет, лучше проводить фронты вручную.

Так наверно программа ещё сырая. Доработать, думаю следует.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 21 Ноя 2016 11:16


А как на счёт фронтов с неравной температурой вдоль линии? Они здесь рассматриваются?
wandervogel

Там, в статье, есть примеры проведения фронтов. Вот там фронты довольно сильно отклоняются от изотерм и далеко не всегда параллельны им.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 21 Ноя 2016 11:32


Жаль - я не умею нейросети программировать, да и вообще программировать толком не умею. Вот где был бы интересный результат.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 21 Ноя 2016 11:45


Ещё не раз замечал, когда высотное фронтальное струйное течение идёт волнами, то фронты чаще образуются на "восходящей" ветви(с юга на север). На нисходящей чаще совсем ничего нет, или фронты гораздо реже, но всё таки чаще над ЕТР чем над ДВ. Над восточной Азией активные фронты почти всё время тянуться с ЮЗ, хоть летом, хоть зимой.

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 21 Ноя 2016 14:22


wandervogel
Вот где был бы интересный результат.

Согласен. Еще бы нечеткую логику прикрутить. Нутром чую, на этих направлениях перспективно. Времени нет ;(

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 21 Ноя 2016 15:06


wandervogel
Жаль - я не умею нейросети программировать, да и вообще программировать толком не умею. Вот где был бы интересный результат.

А сколько понадобилось бы данных для обучения сети? Как их набрать? Если мы принимаем правильным фронт, нарисованный человеком, сколько предстоит таких фронтов нарисовать вручную, чтобы сеть поняла, как надо рисовать?
Это не риторический вопрос. Просто мне казалось, что данных надо очень много. И если их нельзя получить автоматически, а надо создавать вручную...

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 21 Ноя 2016 15:48


surok
Если мы принимаем правильным фронт, нарисованный человеком, сколько предстоит таких фронтов нарисовать вручную, чтобы сеть поняла, как надо рисовать?
Это не риторический вопрос. Просто мне казалось, что данных надо очень много. И если их нельзя получить автоматически, а надо создавать вручную...


Есть же архивы карт. Для обучение нужно взять данные из какой нибудь базы просто с величинами, и архив синоптических карт типа asas , и обработать их для обучения (ввести соответствие координат). Потом ввести в нейросеть модельные прогностические данные и посмотреть, что она нарисует.

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 21 Ноя 2016 16:59


wandervogel
Есть же архивы карт.

Скорее всего АФ перед обучением пришлось бы уточнять. Сколько синоптиков, столько и мнений, особенно когда фронты плохо выражены в поле метеорологических параметров.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 21 Ноя 2016 18:15


kir_vik
Скорее всего АФ перед обучением пришлось бы уточнять. Сколько синоптиков, столько и мнений, особенно когда фронты плохо выражены в поле метеорологических параметров.

Не обязательно же их везде проводить. Обычно проводят только явные фронты с осадками а не просто любой намёк. И обычно полярный, а умеренный и арктический редко, но здесь пока это не должно быть принципиально.
Вот японские метеорологи вроде бы неплохо их рисуют:


Или можно использовать тот метод, что я описал выше - программа должна по сдвигу ветра и гр. температуры определять фронт на разных высотах, т.е. строить фронтальную поверхность.
Сдвиг ветра и гр. температуры должны быть больше какой-то опр. величины, но определять его надо не по горизонтали или вертикали, а считать вмести максимальный сдвиг в пространстве.
По вертикали надо высчитывать ср. гр. t, а потом находить сильно отличающиеся от этого области.
Считать сдвиг горизонтального ветра и находить область max величины.
Дальше нужно продолжать эту поверхность до земли(воды) и затем проводить. Алгоритм так-же может посчитать инверсию на нек. высоте как фронт, но это не страшно, т.к. такой фронт до земли не дойдёт, а если дойдёт - значит это и есть фронт.
Преимущество этого метода в том, что можно находить и фронты без осадков.
Пока описал как мог, если будет время - может удастся составить более конкретный алгоритм.

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 21 Ноя 2016 20:46


wandervogel
может удастся составить более конкретный алгоритм

Вы решили по возможности заняться этим вопросом?

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 21 Ноя 2016 22:57


wandervogel

А как распознавать нарисованные фронты на карте?

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 21 Ноя 2016 23:06


surok
Как вариант, если для автоматизации, опять нейро, распознавание образов, наподобие, как в файнридере.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 22 Ноя 2016 08:52


Если мы принимаем правильным фронт, нарисованный человеком, сколько предстоит таких фронтов нарисовать вручную, чтобы сеть поняла, как надо рисовать?
surok

Для обучения нужно взять данные из какой нибудь базы просто с величинами, и архив синоптических карт типа asas , и обработать их для обучения (ввести соответствие координат).
wandervogel

Такие работы много раз проводились и в РФ (с 1990-х годов), и на Западе (с 1960-х годов). Брали обработанные синоптиками фронты, делили их на квадраты сетки по широте-долготе, выделяли те квадраты, где синоптик провёл фронт (с учётом типа фронта).
Потом искали корреляции этих квадратиков с метеовеличинами.
Обычно используется Т850, эквивалентно-потенциальная Т на уровне 850 гПа (или в слое 850-500 гПа), и подобные факторы. Вычисляется градиент этих величин, градиент градиента, лапласиан и т.п. Порой ещё учитывается средняя отн. влажность в некоем слое (например, 850-500 гПа).

В общем и целом на выходе этих методик получается карта, подобная тем, что я строил одно время:



Активные фронтальные зоны алгоритмы легко распознают (с достоверностью 80-90%), а вот с размытыми фронтами большая неопределённость (да и синоптики в такой ситуации все по-разному их проводят). В общем, КПД подобной системы автофронтов не очень высокий. Идеальных пока не существует.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 22 Ноя 2016 12:43


Corvus
Потом искали корреляции этих квадратиков с метеовеличинами.
Обычно используется Т850, эквивалентно-потенциальная Т на уровне 850 гПа (или в слое 850-500 гПа), и подобные факторы. Вычисляется градиент этих величин, градиент градиента, лапласиан и т.п. Порой ещё учитывается средняя отн. влажность в некоем слое (например, 850-500 гПа).


Фронт - это прежде всего поверхность. Думаю, надо исходить из определения атмосферного фронта, а не только признаков. Распределение ветра(сдвиг) должно быть так-же важно как и температуры, а может и важнее на размытых фронтах, особенно летом, когда бывает, что гр. облака "прошивают" фронт снизу. Если построить поверхность, то программа сможет легко продолжить её до земли.

kir_vik
Вы решили по возможности заняться этим вопросом?

Вряд ли. Мне едва удаётся находить время, что-бы писать здесь.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 22 Ноя 2016 13:24


wandervogel

Пока фронт как поверхность никто из "автоматизаторов" не рассматривал, так же как и сдвиг ветра. В основном все исследования опирались на температурно-влажностные характеристики нижней и средней тропосферы.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 31 Дек 2016 09:59


Ещё бывает холодный фронт псевдооклюзии - когда впереди циклона идёт вроде бы размытый тёплый фронт с перистосл., высокосл. и высококучевыми облаками, ещё могут сл.-кучевые быть. Облака как правило с просветами, часто без осадков, но может выпадать небольшой дождь временами. Потом проходит холодный фронт с мощными КД облаками и сильными осадками. С ними часто связаны сильные грозовые дожди осенью, и снег зимой. В отличие от обычного фронта окклюзии, где холодный воздух постепенно вытесняет тёплый вверх, здесь восх. потоки снизу идут сквозь задерживающий слой т. фронта(разрушается инверсия).

Так же иногда бывает(особенно летом) - на время прихода мощного циклона создаются временные фронты, причём гр. Т. у земли нередко противоположный, и во время циклона не сильно меняется. Обычно на 850 гПа довольно быстро "нарабатывается" холод, а в апреле при таких процессах и снег может пойти.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 1 Янв 2017 13:03


Всё таки хотелось бы обсудит такие процессы:
Так, нередко по модельным данным прогнозируется значительная по протяжённости (тысячи км) полоса влажного воздуха на высотах и связанная с ней зона осадков. Однако никаких температурных градиентов при этом нет, но по традиции метеорологи стараются обозначить эту полосу на картах как фронт (для лучшего восприятия). На самом деле никакого фронта нет, а есть только результат особого распределения вертикальных движений в атмосфере.

Если есть дождевая облачность зн. протяженности то это могут быть облака двух типов: кучеводождевые или сл.-дождевые, или вместе. Если в области циклона ум. ш. существует большое скопление КД облаков без фронтов - то это скорее всего старый окклюдированный циклон с отн. холодной в. массой, или просто высотный циклон. КД облака могут быть внутримассовыми, сл.-дождевые облака внутримассовыми не бывают, по кр. мере по классическим представлениям. Интересно - что приводит к такой ситуации?

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 2 Янв 2017 17:00


сл.-дождевые облака внутримассовыми не бывают, по кр. мере по классическим представлениям. Интересно - что приводит к такой ситуации?
wandervogel

Потому что для формирования СД облаков нужно наличие крупномасштабных восходящих движений воздуха на большой территории, такие движения развиваются в основном в зонах фронтов (а иногда в безфронтальной холодной ВМ на фоне высотного циклона).

Summer
Участник
Письмо
Фрязино 25 км. к СВ от Москвы
# Дата: 2 Янв 2017 17:13 - Поправил: Summer


wandervogel
КД облака могут быть внутримассовыми, сл.-дождевые облака внутримассовыми не бывают, по кр. мере по классическим представлениям. Интересно - что приводит к такой ситуации?

Скажем так: слоисто-дождевые облака - всегда признак близости циклона.
В то время как конвективные КД могут развиваться много где: в т.ч. на периферии антициклонов, а в тёплое время года и в антициклонах.
Хотя, конечно, в антициклонах они обычно не бывают поблизости от его центра, и бывают относительно редкими, и сильно зависят от характера антициклона - его выраженности.

В выраженных антициклонах они отсутствуют.
Появляются при разрушениях антициклонов, а также ввиду местных условий.
В любом случае, для их образования нужны восходящие потоки воздуха, так или иначе, которые, в целом, в антициклонах отсутствуют.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 2 Янв 2017 18:17


Corvus
а иногда в безфронтальной холодной ВМ на фоне высотного циклона

Так и подумал сразу про высотный циклон. Но обычно это происходит зимой над материком, и осадки обычно слабые из высокосл. облаков. Что-то значительное(восх. движения) как правило происходит с фронтами.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 3 Янв 2017 10:24 - Поправил: wandervogel


Из той же статьи:
Довольно многие, путём наблюдений, теории (Эди 1949, Черни 1947) и численного моделирования (Филипс 1956, Хоскинс и Вест 1979, Шар 1989) показали, что циклон требует для развития только наличия зоны бароклинности, и процесс эволюции циклона может обостряться в зоне больших температурных градиентов внутри интенсивных фронтальных зон. Таким образом, вообще циклогенез и фронтогенез дожны быть рассмотрены как неразрывный процесс.

Согласен. т.к. фронты почти всегда возникают вместе с циклонами, так же нередко фронты усиливаются при подходе циклона.

Например, Уоллис и Хоббс (1977) предложили считать фронты окклюзии по существу новыми фронтами, вырастающими к северу от перехода тёплого фронта в холодный. Пеннер (1955) , что "законченные случаи фронтов окклюзии как классической модели являются чрезвычайно редкими в Северной Америке и смежных регионах... фронты окклюзии могут быть действительно проверены по аэрологическим данным как редкий метеорологический феномен". Пэлмен (1951) заметил, что проанализированные циклоны более редко являются окклюдированными на приземных картах и реальные процессы окклюзии никогда не идут в ложбинах. Классическая норвежская эволюция циклона не включала процесс, который известен сегодня как "мгновенная окклюзия", посредством чего облачная запятая присоединяется к открытым волнам, производя очевидно зрелую окклюдированную систему в течение короткого промежутка времени.

Циклоны, которые вызывают летом сильные дожди обычно так и устроены: центр расположен несколько севернее полярного фронта. Участок п. фронта неск. смещается на север возле центра и справа. Область сильных дождей расположена справа от центра и к северу от фронта. Особенность - если смотреть по линиям приземного ветра, воздух проходит с юга через фронт, но он может пр. не двигается, т.е. на север не уходит.

wandervogel
Участник
Письмо
Восточная Азия
# Дата: 3 Янв 2017 10:25


Хочу рассмотреть типичный циклон такого типа, который проходил в июле 2008 года. Вот приземные карты 16 июля:


У нас тогда весь день был сильный ЮВ ветер около 20м/с.

Так же интересен случай быстрого углубления циклона к югу от Японии в апреле 2008го. Приземные карты 7, 8, и 9го апреля:

Так же взял карты с архива. Уровень 500 гПа и приземное давление:

И температура на 850 гПа:

Видно, что циклон образовался на полярном фронте, т.к. Т 850 там была +15, что немало для начала апреля. Ещё виден умеренный фронт, который подходил к Приморью с северо-запада.
Интересно - от чего циклон мог так быстро усилиться?

<< 1 ... 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 
Полезная информация:



Поддержка: miniBB forum software © 2001-2017