| Автор |
Сообщение |
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 9 Jun 2013 11:43
bullterrier
Вообще нет смысла, т.к. малейшее повышение рельефа очень влияет на значения индекса.
Ну можно же наверное как-то измудриться и переинтерполировать профили метеовеличин на высоту над уровнем рельефа?
|
bullterrier
Участник
Пермь
|
# Дата: 9 Jun 2013 15:30
Ну можно же наверное как-то измудриться и переинтерполировать профили метеовеличин на высоту над уровнем рельефа?
Corvus
Пока не знаю, как это сделать(( Думать надо...
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 9 Jun 2013 20:48
Пока не знаю, как это сделать(( Думать надо...
bullterrier
Кишинёвский участник говорил, что вроде бы существует такая возможность. Надо разбираться.
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 10 Jun 2013 13:30
Corvus, bullterrier
Для этого существует функция zinterp. Скачать её можно здесь: http://moe.met.fsu.edu/~rhart/software/zinterp.gs .
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 10 Jun 2013 14:31 - Поправил: Corvus
Самая полная версия индекса молниевого потенциала (апрель 2013 года)
Lightning Potential Index (LPI) = (L1 + L2 + L3 + L4) * maxRH * 0.01
L1 = 0.002 * Moisture * finalCAPE
где
finalCape = muCape – CIN, причём нужно привести его к диапазону: мин. значение 0, максимальное 100
muCape - наибольшая КАПЕ для слоя 1-6 км
CIN - КИН
L2 = -0.2 * Moisture * finalSSP * Qe25
где
finalSSP = SSP * 0.001, где SSP - significant severe parameter
Qe25 - верт. градиент ЭПТ в слое 2-5 км
L3 = -0.2 * Moisture * finalSSP * Qe_10_20
где
Qe_10_20 - верт. градиент ЭПТ в слое от изотермы -10°С до изотермы -20°С
L4 = -0.02 * Moisture * finalSSP * BestLI
где
BestLI - наилучший ЛИ для слоя 850-700 гПа, причём нужно привести его к диапазону: мин. значение -1, макс. значение 0
maxRH - макс. отн. влажность в слое 3-6 км
Параметр влажности
Moisture = PPP + MTM + RH + MaxRH - (100 - MinRH)
где
PPP = 0.025 * PE
PE = PW * MRH03 / 100 - осадкообразующий фактор (мм)
PW - влагосодержание столба атмосферы (мм) - осаждённая вода
MRH03 - средняя отн. влажность в слое 0-3 км
MTM = Q36 * SHR36 - транспорт влаги в слое 3-6 км ( г*м / к*с )
Q36 - средняя удельная влажность в слое 3-6 км (г/кг)
SHR36 - сдвиг ветра в слое 3-6 км (м/с)
RH - средняя отн. влажность в слое 3-6 км
MaxRH - макс. отн. влажность в слое 3-6 км
MinRH - мин. отн. влажность в слое 3-6 км
Параметр значительной тяжести погодных условий
Significant severe parameter
SSP = mlCAPE * SHR06
где
mlCAPE - средняя КАПЕ для нижнего 100 гПа слоя (Дж/кг)
SHR06 - сдвиг ветра в слое 500 м - 6 км (м/с)
Источник:
Central Region Technical Attachment
Number 13-01
April 2013
A Forecasting Methodology that Uses Moisture Parameters to
Pinpoint Locations of Potential Lightning
Paul Frisbie, Jeff Colton, Jim Pringle, Jim Daniels and Mike Meyers
NOAA/National Weather Service, Grand Junction, Colorado
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 10 Jun 2013 16:04
Алгоритм для расчёта индекса Фауста:
1. Считаем средние Т и Тд в слое 850-500 гПа. По найденным значениям находим Тд итерационно или же с помощью фунцкии ОпенГрАДС dewpt.
2. По Т850 и найденному значению дефицита Тд, перенесённому на 850 гПа, строим кривую состояния сначала сухоадиабатически, затем влажноадиабатически до 500 гПа, где снимаем значение Т.
3. Разность вычисленной Т и Т500 даст индекс Фауста.
Источник:
Diagnostic tools using a mesoscale NWP model for the early warning of convection
Véronique Ducrocq, Diane Tzanos and Stéphane Sénési, GAME/CNRM, Météo-France, 31057 Toulouse Cedex, France
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1017/S135048 2798000917/pdf
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 10 Jun 2013 18:18 - Поправил: Corvus
Самая полная версия индекса молниевого потенциала (апрель 2013 года)
Lightning Potential Index (LPI) = (L1 + L2 + L3 + L4) * maxRH * 0.01
Думаю, это лучшее, что придумано метеорологами планеты на данный момент в сфере прогнозирования гроз (см. также две предыдущие версии этого индекса).
Источник тут (там же есть ряд ссылок на свежие разработки в данной сфере):
http://www.crh.noaa.gov/images/crh/ssd/techa/ta201 3/ta13_01.pdf
Глядя на этот индекс (и на многообразие факторов, учтённых в нём), становится очевидно, какая дурость и убожество прогнозировать грозы по отдельно взятым простым индексам, таким как ЛИ, КАПЕ и т.п.
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 12 Jun 2013 11:37
Corvus
Попробовал я этот LPI. Результат такой: индекс отлично берёт крупные скопления гроз (лучше, чем ГФП), но отдельные в/м грозы и очаги на ЛН он не берёт вообще. Так что и он не панацея.
Видели алгоритм расчёта индекса Фауста в моём предыдущем сообщении?
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 12 Jun 2013 11:47
Cumulonimbus incus
Попробовал я этот LPI
Какой из вариантов - 1, 2, 3?
Видели алгоритм расчёта индекса Фауста в моём предыдущем сообщении?
Да. У меня подозрение, что этот алгоритм можно сильно упростить, используя всё ту же ПТсм850.
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 12 Jun 2013 11:49
Corvus
LPI последней модификации.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 12 Jun 2013 11:54
Cumulonimbus incus
Хорошо. Я хочу все три версии проверить, а также португальский индекс (читали выше о нём?) и сравнить с ГФП.
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 12 Jun 2013 11:56
Corvus
Про португальский индекс знаю. Но я пока в другом направлении работаю: ручной прогноз гроз по модельным данным с помощью такой методики: http://www.estofex.org/guide/.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 18 Jun 2013 11:12
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)
Попробовал я эту формулу. Сразу скажу, что параметр SD играет тут непонятную роль и приводит к абсурдному занижению кол-ва осадков.
Я решил сделать по другому учёт испарения осадков: установил по опытным данным из разных источников, что испарение (мм/ч на километр высоты) составляет примерно 0.15 * дефицит удельной влажности г/кг.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 18 Jun 2013 11:16
Итак, получается для ГРАДС:
*
'tc = TMPPRS(LEV=925)-273'
'rh = RHPRS(LEV=925)'
'define TD925 = tc-((14.55+0.114*tc)*(1-0.01*rh) + pow((2.5+0.007*tc)*(1-0.01*rh),3) + (15.9+0.117*tc)*pow((1-0.01*rh),14))'
'define D925 = tc-TD925'
'q = 1000 * spfhprs(LEV=925)'
'qsat = q * 100 / rh'
'dq = qsat - q'
'define EV925 = 0.15 * dq'
*
'tc = TMPPRS(LEV=850)-273'
'rh = RHPRS(LEV=850)'
'define TD850 = tc-((14.55+0.114*tc)*(1-0.01*rh) + pow((2.5+0.007*tc)*(1-0.01*rh),3) + (15.9+0.117*tc)*pow((1-0.01*rh),14))'
'define D850 = tc-TD850'
'q = 1000 * spfhprs(LEV=850)'
'qsat = q * 100 / rh'
'dq = qsat - q'
'define EV850 = 0.15 * dq'
*
'tc = TMPPRS(LEV=700)-273'
'rh = RHPRS(LEV=700)'
'define TD700 = tc-((14.55+0.114*tc)*(1-0.01*rh) + pow((2.5+0.007*tc)*(1-0.01*rh),3) + (15.9+0.117*tc)*pow((1-0.01*rh),14))'
'define D700 = tc-TD700'
'q = 1000 * spfhprs(LEV=700)'
'qsat = q * 100 / rh'
'dq = qsat - q'
'define EV700 = 0.15 * dq'
'define EV = EV925 + EV850 + EV700'
*
'tc = TMPPRS(LEV=500)-273'
'rh = RHPRS(LEV=500)'
'define TD500 = tc-((14.55+0.114*tc)*(1-0.01*rh) + pow((2.5+0.007*tc)*(1-0.01*rh),3) + (15.9+0.117*tc)*pow((1-0.01*rh),14))'
'define D500 = tc-TD500'
*
'define T850 = TMPPRS(LEV=850)-273'
'define T500 = TMPPRS(LEV=500)-273'
*
'Sq = 1000 * (spfh2m + spfhprs(lev=850) + spfhprs(lev=700) + spfhprs(lev=500))'
'SD = 0.375 * (5*D850 + 2*D700 + D500)'
'LI = no4lftxsfc'
'Wm = 7 - 1.2 * (2 * LI)'
'Wmsign = (Wm) / abs(Wm)'
'Wmdef = (Wmsign + 1) * 0.5'
'Wmp = Wm * Wmdef'
'dH = 4 - LI'
'dHsign = (dH) / abs(dH)'
'dHdef = (dHsign + 1) * 0.5'
'dHp = dH * dHdef'
'Q = (0.1 * Sq * ( 0.1 * Wmp * dHp ) - EV)'
'set clevs 0.2 1 5 10 20'
'set ccols 0 94 95 96 97 98'
'd Q'
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 18 Jun 2013 11:17
В принципе результаты получаются правдоподобные, но неясны единицы измерения. Если мм/ч, слишком много получается, если мм/12 ч - слишком мало.
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 18 Jun 2013 11:38
Corvus
Сразу скажу, что параметр SD играет тут непонятную роль и приводит к абсурдному занижению кол-ва осадков.
Может, стоит попробовать среднее значение Тд от уровня конденсации до 500 гПа с поправкой на плотность? Получается вот что:
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 18 Jun 2013 12:29 - Поправил: Corvus
Методика прогноза интенсивности ливневых осадков (ГМЦ РФ, 1979 г.)
Q (мм/ч) = 0.8 * 10^-6 * q850 * m * h * Wk
где
q850 - удельная влажность (г/кг) на уровне 850 гПа
m - толщина КНС (гПа), можно условно принять за 50
h - толщина КД (км)
Wk - средняя конвективная вертикальная скорость (м/с)
Wk = sqrt ( R * (-LI) * ln(Po/P))
где Po - атм. давление на уровне конденсации,
P - атм. давление на уровне ВВГО КД.
Есть и упрощённая формула
Q (мм/ч) = 1.5 * dq850 + 3.0 * dq700
где dq850 и dq700 - уменьшение удельной влажности в частице за счёт подъёма частицы с уровней 850 и 700 гПа.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 18 Jun 2013 12:43 - Поправил: Corvus
Wk = sqrt ( R * (-LI) * ln(Po/P))
где Po - атм. давление на уровне конденсации,
P - атм. давление на уровне ВВГО КД.
Можно записать проще:
Wk = 8.5 * sqrt ( (-LI) * ln(Po/P))
Контрольный пример из методики:
при LI=-3, Po=700, P=100 получается Wk=20.5 м/с.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 18 Jun 2013 18:34
Q (мм/ч) = 1.5 * dq850 + 3.0 * dq700
Есть другой вариант этой формулы:
Q (мм/ч) = 1.5 * dq850 + 1.8 * dq700 + dq500
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 19 Jun 2013 20:21
Насчёт ЛПИ. Оказывается, он лучше всего прогнозирует CG-разряды. Не раз замечал, что при очень высокой влажности в слое 700-500 гПа межоблачные молнии расползаются на всё небо, а CG случаются очень часто. Если эта влажность мала, то CC могут сверкать сколько угодно часто, а CG - нет.
Пример. 12 июня этого года в Кишинёве была сильная гроза с градом. Электроактивность ячейки была очень высока: карта грозоотметок была просто усыпана разрядами. Но CG, несмотря на хороший обзор в ту сторону, не было. Объяснение простое: средний дефицит Тд в слое 700-500 гПа около 20 градусов.
 
13 июня через Кишинёв прошла линия шквалов. В слое 800-600 гПа средний дефицит Тд был около 1. CG были очень частыми, а CC расползались на всё небо.
 
Фото: http://meteoclub.ru/index.php?action=vthread&forum =4&topic=1902&page=19#27.
|
ded
Участник
наро-фоМИНСК
|
# Дата: 23 Jun 2013 23:20 - Поправил: ded
Итальянцы добавили карту ThunderStorm Index
правда, не расшифровали, что это конкретно. Судя по шкале - явно не Лифтед-индекс, возможно CAPE.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 26 Jun 2013 11:52
Формула приближённого расчёта КАПЕ по ЛИ
CAPE = 1.363 ^ (18. 39 – LI)
коэф-т корреляции 0.74
http://dspace.library.cornell.edu/bitstream/1813/1 3084/1/Gottlieb,%20Robert%20-%20Research%20Honors% 20Thesis.pdf
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 26 Jun 2013 12:31
Швейцарские индексы гроз
по данным зондирования за 00 СГВ
SWISS00 = SI850 + 0.4 * WSH3_6 + 0.1 * (T600 - Td600)
грозы ожидаются при SWISS00 < 5.1
по данным зондирования за 12 СГВ
SWISS12 = LI - 0.3 * WSH3_6 + 0.3 * (T650 - Td650)
грозы ожидаются при SWISS12 < 0.6
здесь
SI850 - индекс Шоултера от уровня 850 гПа
LI - лифтед индекс (якобы приземный, но лучше наверное брать млЛИ)
WSH3_6 - сдвиг ветра в слое 3-6 км (м/с)
http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/1520- 0434%281997%29012%3C0108%3ACOTAND%3E2.0.CO%3B2
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 10 Jul 2013 09:23
Читаю американский учебник по мезомасштабной метеорологии. Там предлагается простой критерий различения типа КД по сдвигу ветра (СВ) в слое 0-6 км:
менее 10 м/с - одноячейковые
10-20 м/с - мультиячейковые
более 20 м/с - суперячейковые
СВ определяется как разность среднего вектора ветра в слое 0-6 км и среднего вектора ветра в слое 0-500 м.
Что-то не оправдывается эта методика для условий СНГ. Я для примера посмотрел сдвиг ветра в слое 500 м - 6 км (СВ) на ЕТ СНГ при грозах в течение 3 дней июня. В основном грозы наблюдаются при СВ от 5 до 10 м/с, и лишь на Балканах и в Причерноморье отмечены при СВ около 15 м/с (в основном же зоны с СВ 15-20 м/с относятся к холодной стороне струйных течений, там низкая плоская СК КЧ облачность и никакими грозами не пахнет).
Но это не значит, конечно, что все грозы в СНГ одноячейковые. Вот вчера в районе Байконура впервые за последние дней 30 возникла мультиячейка (хорошо видимая и визуально и по радару, с ВВГО 8-10 км), однако сдвиг ветра (судя по ГФС) был мизерный и даже отрицательный (при ЛИ около -2). В слое 1-3 км ветер был 320 гр 4 м/с, в слое 5-6 км 340 гр 3 м/с. В общем, СВ - не панацея для определения типа КД. Возможно, эта методика хорошо подходит для субтропиков при бешеных ЛИ типа -8...-10, но в умеренном климате при ЛИ порядка 0...-3 СВ малоинформативен.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 21 Jul 2013 15:28
Новая статья тов. Юсупова из НПЦ Мэп Мейкерс
Метод прогноза зон сильных конвективных осадков в холодный период года
Е. Д. Калинин, Ю. И. Юсупов
Рассмотрен метод прогноза зон сильных конвективных осадков, основанный на расчете дивергенции Q-вектора и эквивалентно-потенциального вихря в состоянии насыщения в слое от 925 до 700 гПа. В качестве данных для расчета используются прогностические поля метеовеличин из гидродинамических моделей, поступающих в кодах GRIB или GRIB2.
Представлены результаты статистической обработки данных. Определены коэффициенты линейной регрессии, получена рабочая формула для прогноза зон сильных конвективных осадков в холодный период года. Приведен анализ конкретных случаев сильного снегопада в
Центральном районе Европейской России.
http://mapmakers.ru/files/sitedata/486/2802/%D0%9C %D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B 3%D0%BD%D0%BE%D0%B7%D0%B0%20%D0%B7%D0%BE%D0%BD%20% D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BA %D0%BE%D0%BD%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D 0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BE%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA% D0%BE%D0%B2%20%D0%B2%20%D1%85%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0 %B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D 0%BE%D0%B4%20%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%B0.pdf
|
bullterrier
Участник
Пермь
|
# Дата: 28 Jul 2013 14:19
Corvus
Я все-таки исхитрился и посчитал среднюю влажность и температуру в слое 100 гПа от земли. В итоге получил 100MB MLCAPE
   
|
bullterrier
Участник
Пермь
|
# Дата: 28 Jul 2013 14:38
Таким образом, у меня теперь считаются следующие виды CAPE:
1) Surface-Based CAPE
2) 100 гПа Mixed-Layer CAPE - для перемешанного слоя
3) 300 гПа Low Level Surface-Based CAPE - энергия неустойчивости, сосредоточенная в нижнем 300 гПа слое от земли
4) 300 гПа Most Unstable CAPE - максимальная CAPE в слое 0-300 гПа от земли
5) Most Unstable CAPE в слое от 100 гПа от земли и до слоя 400 гПа (для исключения влияния приземного слоя)
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 28 Jul 2013 20:00
bullterrier
Спасибо, интересно!
Most Unstable CAPE в слое от 100 гПа от земли и до слоя 400 гПа (для исключения влияния приземного слоя)
У меня есть гипотеза, как можно устранить вредное влияние приземного слоя на расчёт ЛИ и КАПЕ. В ГФС есть интересный параметр hpblsfc
** surface planetary boundary layer height [m]. По идее, если адиабатическая ВНГО конвективной облачности (уровень конденсации), равная по формуле Ферреля (в метрах ) УК = 122 * (Тприз - Тд.приз) окажется выше, чем hpblsfc, то развития конвекции от поверхности не будет и приземный уровень можно выкидывать из всех видов расчёта ЛИ и КАПЕ. Особенно хороший эффект это может дать на морских и приморских станциях.
Ещё лучше было бы рассчитывать верт. градиент Т от земли до уровня УК (и если он меньше 0.9, конвекция от земли также не разовьётся), но это более хлопотно, тут без громоздкой интерполяции не обойтись.
|
Vetragor
Участник
Не надо раскачивать яхту, а то олигархов тошнит. И рабы на галерах не справляются с управлением.
|
# Дата: 4 Авг 2013 14:45
Нужны ссылки на тему "Влияние тропопаузы на формирование гроз". В этой ветке обсуждались высота и Т тропопаузы, её связь с параметрами конвекции?
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 4 Авг 2013 14:50
Vetragor
А зачем Вам именно тропопауза? Обычно берут Т и высоту уровня конвекции (выравнивания температур).
|
