Индексы неустойчивости. Методы прогноза конвективной облачности и явлений.

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Индексы неустойчивости. Методы прогноза конвективной облачности и явлений.

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 5 [ dimaming, Spasatel, Date, Alexandross, Ilgiz ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 8 [5 Дек 2019 18:13]
Гостей - 0 / Участников - 8

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Индексы неустойчивости. Методы прогноза конвективной облачности и явлений.
<< 1 ... 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ... 36 . 37 . >>
Автор Сообщение
Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 27 Май 2013 17:59


Португальский индекс глубокой конвекции

RISk of deep CONvection indices (RISCON)

http://www.cnrm.meteo.fr/aladin/spip.php?action=ac ceder_document&arg=1115&cle=c17ab5b74751b9ffd7828e 07131fe1113e10605d&file=pdf%2FThematicPt.pdf

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 31 Май 2013 09:58


О скорости испарения дождевых капель под облаком

http://www.ecmwf.int/research/ifsdocs/CY28r1/Physi cs/Physics-06-07.html

Раздел 5.6.5.

В общих чертах она пропорциональна дефициту удельной влажности.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 31 Май 2013 11:11


Рединговские подпрограммы для параметризации конвекции (на языке Фортран)

http://www.ecmwf.int/research/ifsdocs/CY28r1/Physi cs/Physics-06-12.html

Для доступа к текстам подпрограмм нужно пройти нетривиальную процедуру регистрации на их сайте (да и то если ещё примут).

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 2 Июн 2013 16:22


Сборник описаний разных конвективных индексов (их там несколько десятков) в одной статье

http://www.juergen-grieser.de/CovectionParameters/ ConvectionParameters.pdf

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 2 Июн 2013 16:28


Большое пособие по прогнозу конвекции в тропиках (119 стр.)

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a445363.pd f

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 4 Июн 2013 20:11


Параметр значительного града
Signicant Hail Parameter - SHIP


SHIP = (-MUCAPE * qMU * Y500700 * T500 * DLS) / 44000000

где
qMU - удельная влажность (г/кг) на уровне наибольшей неустойчивости
Y500700 - верт. градиент Т (С/км) в слое 700-500 гПа
DLS - сдвиг ветра (м/с) в слое 500 м - 6 км

SHIP более 1 означает существенную вероятность значительного града (диаметр 2 см и более), более 4 - высокую вероятность.
Чаще всего при значительном граде параметр равен от 1.5 до 2.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 4 Июн 2013 20:23 - Поправил: Corvus


Индекс молниевого потенциала
Lightning Potential Index LPI


LPI = (A + B) * (T850 - 272K)

Изменяется в пределах от 0 до 20000.

A = - RH^2 * (dQe/dz)^2 * min(LI; 0)^2

B = 0.001 * muCAPE * PW * RH

где
T850 - в К
RH - средняя отн. влажность в слое 700-500 гПа
dQe/dz - вертик. градиент ЭПТ в слое 700-500 гПа (видимо, в К/км)
LI - ЛИ
PW - осаждённая вода (влагосодержание атмосферы) в мм

TornadoF5
Участник
Письмо
Харьков, Украина. (Игорь)
# Дата: 4 Июн 2013 20:50


Corvus
Индекс молниевого потенциала

А что он характеризует? Возможную частоту молний в облаке?

spralex
Участник
Письмо
г. Конотоп, Сумская обл., Украина
# Дата: 4 Июн 2013 21:52


Corvus
Сборник описаний разных конвективных индексов

Спасибо!

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 5 Июн 2013 05:20


TornadoF5
А что он характеризует? Возможную частоту молний в облаке?

Видимо, да. По крайней мере, пропорционален ей.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 5 Июн 2013 08:26 - Поправил: bullterrier


Corvus

А что, если максимальное количество ливневых осадков за один "заход" оценивать примерно так:

Rc = (MUCAPE*PRECWAT)/1500, где
MUCAPE - энергия неустойчивости для слоя с максимальной псевдопотенциальной температурой;
PRECWAT - количество воды, доступной для образования осадков.

Еще бы ввести поправку на скорость ведущего потока, по к-рому смещаются КД, то тогда будет вообще здорово.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 5 Июн 2013 13:44


bullterrier

Есть готовый метод для прогноза конвективных осадков, давно хотел о нём написать. Так что изобретать велосипед необязательно :)

Q1 = 0.1 * Sq * ( 0.1 * Wm * dH - SD)

где
Sq = q2m + q850 + q700 + q500 - суммарная удельная влажность в г/кг
Wm = 7 - 1.2 * (dT850 + dt700 + dt500) - макс. скорость восходящего потока в м/с
dH = толщина КД в км
SD = 0.375 * (5*D850 + 2*D700 + D500) - средневзвешенный дефицит точки росы
dt500 = Lifted Index (LI)
dt850, dt700 = то же самое что и LI, но рассчитанное по соотношению Тсреды и Тчастицы на уровнях 850 и 700 гПа.

Q = k * Q1
где
Vcb (м/с) 1-2 3-6 7-12 13-16 более 16
k 2.5 1.5 1 0.7 0.5

Vcb - скорость смещения КД, определяется как средний вектор ветра в слое 850-500 гПа при толщине КД менее 8 км,
в слое 850-400 гПа при толщине 8-10 км, в слое 850-300 гПа при толщине более 10 км.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 5 Июн 2013 18:15 - Поправил: Corvus


Q1 = 0.1 * Sq * ( 0.1 * Wm * dH - SD)

где
Sq = q2m + q850 + q700 + q500 - суммарная удельная влажность в г/кг
Wm = 7 - 1.2 * (dT850 + dt700 + dt500) - макс. скорость восходящего потока в м/с
dH = толщина КД в км
SD = 0.375 * (5*D850 + 2*D700 + D500) - средневзвешенный дефицит точки росы
dt500 = Lifted Index (LI)
dt850, dt700 = то же самое что и LI, но рассчитанное по соотношению Тсреды и Тчастицы на уровнях 850 и 700 гПа.



Можно упростить эту формулу для быстрой простой оценки кол-ва конвективных осадков.

Wm = 7 - 1.2 * (2 * dt500)
Wm = 7 - 2.4 * LI

dH = 4 - LI

Q1 = 0.1 * Sq * ( 0.1 * Wm * dH - SD)

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 6 Июн 2013 10:35 - Поправил: Corvus


Wm = 7 - 1.2 * (2 * dt500)


Есть ещё западная формула для оценки макс. верт. скорости
Wm = sqrt(2*CAPE)

Хотя, ИМХО, она сильно завышает скорость. Если взять слабую конвекцию с ЛИ=-1 и КАПЕ=200, по первой формуле получается 10 м/с, а по второй 20 м/с.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 6 Июн 2013 12:33


Study of Convective Instabilities in Tehran Area

Статья иранских метеорологов о конвекции, приводятся полученные ими графики связи CAPE и PW с количеством конвективных осадков.

http://www.ajbasweb.com/9C300EF4-D108-4E11-9CB5-0A 4F3A98A38C/FinalDownload/DownloadId-4A4E575E6D82ED D6C2C09BFE868DCE24/9C300EF4-D108-4E11-9CB5-0A4F3A9 8A38C/ajbas/2011/August-2011/1534-1542.pdf

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 6 Июн 2013 12:35


Corvus

Спасибо Вам большое!

Я постараюсь в ближайшие недели выкроить время и протестировать эти формулы по данным канадской модели. Еще я по ней же сделаю расчет Supercell Parameter и Tornado Parameter

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 6 Июн 2013 12:37


Только вот возник вопрос по ML CAPE. При расчете приземные температуру и удельную влажность принимать как усредненные в слое до 900 гПа или оставлять как есть?

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 6 Июн 2013 18:57 - Поправил: Corvus


bullterrier


Пожалуйста!


Лучше вот так:

Wm = 7 - 2.4 * LI

dH = 4 - LI

Найти Wm и dH, обязательно обнулить отрицательные значения (чтобы минус на минус не дали плюс), и потом уже рассчитывать осадки.

Q1 = 0.1 * Sq * ( 0.1 * Wm * dH - SD)

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 6 Июн 2013 18:58


bullterrier
При расчете приземные температуру и удельную влажность принимать как усредненные в слое до 900 гПа или оставлять как есть?

Надо попробовать осреднить в слое земля - 900 гПа или хотя бы от земли до 950 гПа. А то уж больно много вреда от Т2м и Тд2м при расчёте ЛИ и КАПЕ.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 7 Июн 2013 07:26 - Поправил: bullterrier


А то уж больно много вреда от Т2м и Тд2м при расчёте ЛИ и КАПЕ.


Corvus
Кстати, в GFS и WRF при подсчете MLCAPE параметры осредняются аж до 180 гПа от земли. Но я сделаю осреднение в слое до 900 гПа, как рекомендуется в источнике. Единственное, этот вид энергии неустойчивости не будет подходить для горных районов.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 7 Июн 2013 10:43


bullterrier
Но я сделаю осреднение в слое до 900 гПа, как рекомендуется в источнике. Единственное, этот вид энергии неустойчивости не будет подходить для горных районов.

Для этой цели в ГФС есть хорошие уровни над поверхностью рельефа (Т, влажность, ветер), точнее слои - 0-30, 30-60, 90-120, 120-150, 150-180 гПа.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 7 Июн 2013 11:21


Corvus

К сожалению, в модели GEM таких параметров нет(( Так что придется работать с теми переменными, которые есть.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 7 Июн 2013 13:21


bullterrier

А почему не хотите ГФС использовать?

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 8 Июн 2013 14:11


Индекс молниевого потенциала
Lightning Potential Index LPI


Несколько иная версия этого индекса:

The empirical equation used to calculate the LPI (units are ignored):

LPI = RH-10 * Mmag * (CAPE – θeΓ) * 0.67

LPI = 0 if LPI < 0
LPI = 20000 if LPI > 20000

Where,

RH-10: Relative humidity at -10° C
Mmag: 1-6 km moisture transport magnitude
CAPE: If 1-3 km most unstable CAPE exists then value is set to 3, otherwise 0.
θeΓ : 1-6 km equivalent potential temperature lapse rate

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 8 Июн 2013 14:14


Значения LPI для отображения на картах:

• Низкий риск (светло-зеленый): молниевая угроза может быть незначительной или низкой. Отдельные грозы могут произойти, но вероятность гроз является низкой. (LPI значения от 0 до 750)

• Умеренный риск (темно-зеленый): молниевая угроза считается умеренной. Отдельные грозы ожидаются в зеленой зоне. (LPI значения 750-2500)

• Высокий риск (желтый): молниевая угроза считается высокой. Ожидаются рассеянные грозы в желтой области. Планируйте соответственно, так как существует высокая вероятность молнии в желтой области. Будьте в курсе принципов молниевой техники безопасности. (LPI значения 2500-10000)

• Экстремальный риск (красный): Молния в красной зоне будет происходить. Используйте молниевую технику безопасности, так как угроза молнии чрезвычайно высока. (LPI значений 10000-20000)

Это всё из статьи:
Methodology behind WFO Grand Junction’s Lightning Potential Index
Paul Frisbie


Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 8 Июн 2013 14:17 - Поправил: Corvus


В этой статье автор пишет, что для США КАПЕ лучше всего считать для самого нестабильного уровня из слоя 1-3 км (игнорируя нижний слой 1 км). Хорошо коррелирует с грозами влажность на уровне изотермы -10 С.

Не совсем понятен вот этот параметр
Mmag: 1-6 km moisture transport magnitude
То ли адвекция влаги в этом слое, то ли ещё что. Надо почитать.

Вот большая статья на эту тему, наверное, там будет ответ:

A Forecasting Methodology that Uses Moisture Parameters to
Pinpoint Locations of Potential Lightning


http://www.crh.noaa.gov/images/crh/ssd/techa/ta201 3/ta13_01.pdf

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 8 Июн 2013 17:19 - Поправил: bullterrier


Corvus

Получилось!


Индекс здорово завышается в горных районах, так что использовать его нет смысла

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 8 Июн 2013 17:32


А почему не хотите ГФС использовать?

Просто уж очень мне канадская модель нравится.

Corvus
Автор сайта
Письмо
###Corvus###
# Дата: 8 Июн 2013 20:58


bullterrier
Индекс здорово завышается в горных районах, так что использовать его нет смысла

Вообще нет смысла или только в горных районах?

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 9 Июн 2013 09:38


Вообще нет смысла или только в горных районах?

Corvus
Вообще нет смысла, т.к. малейшее повышение рельефа очень влияет на значения индекса.

<< 1 ... 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ... 36 . 37 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль