| Автор |
Сообщение |
spralex
Участник
г. Конотоп, Сумская обл., Украина
|
# Дата: 29 Jul 2015 14:56
Corvus
Понятно. Да для сухих (в нижних слоях) ВМ (характерных для юга ЕТР , для степной зоны и особенно для полупустынь) видимо надо делать такие поправки.
В целом для средней полосы ЕТР исходный уровень 850 гПа - достаточно адекватно работает.
Так что в комплексных критериях прогноза вероятности гроз похоже нужно вводить поправки для разных климатич. зон с учетом их специфики.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 29 Jul 2015 14:58
Из статьи
Forecasting the Maintenance of Quasi-Linear Mesoscale Convective Systems.
WEATHER AND FORECASTING, 2007, Vol. 22, p. 556-570.
Индекс вероятности сохраняющихся МКС (%)
(то есть того, что если МКС возникнет, она будет существовать по меньшей мере несколько часов, а не сразу разрушится)
MMP = 1 / ( 1 + exp{ a0 + a1*maxshear + a2*3-8lr + a3*RCAPE + a4*3-12mw } )
где
a0 = 13.0
a1 = -4.59*10^2
a2 = -1.16
a3 = -6.17*10^-4
a4 = -0.17
maxshear - сдвиг ветра от земли до ВВГО КД, м/с
3-8lr - вертикальный градиент Т воздуха в слое 3-8 км, °С
RCAPE - если уровень с наибольшей ЭПТ находится в приземном слое (нижние 70 гПа), рассчитывается CAPE для Т и удельной влажности, осреднённых для этого слоя; в остальных случаях рассчитывается muCAPE для высот выше нижних 70 гПа, Дж/кг
3-12mw - средняя скорость ветра в слое 3-12 км, м/с
Если RCAPE < 100 Дж/кг, ММP не рассчитывается (принимается равной нулю).
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 29 Jul 2015 15:03
а что из себя будет представлять этот метод? Будут ли предиктанты, и в каком виде?
kir_vik
Знал бы прикуп, жил бы в Сочи :)
Есть пока только общие соображения.
Завтра постараюсь написать.
|
spralex
Участник
г. Конотоп, Сумская обл., Украина
|
# Дата: 29 Jul 2015 15:44
Corvus
Индекс вероятности сохраняющихся МКС (%)
Спасибо! Интересный индекс для наукастинга.
|
met2
Участник
Минск
|
# Дата: 29 Jul 2015 21:17
Corvus
То есть, в условиях таких сухих воздушных масс все эти методы надо трансформировать (возможно, с уточнением коэффициентов):
вместо уровня 850 использовать уровень 700 гПа, вместо 700 - 500 гПа, вместо 500 - 400 гПа.
Мы размышляли над этим. Полагаем, классический Вайтинг неплохо работает при Hto=1-3 км, если Hto=4-5 км, вместо уровня 850 нужно использовать уровень 700 гПа, только вместо 700 - 600 гПа, вместо 500 - 400 гПа.
Если Hto > 5 км (да-да, ребята), то возьмем 600, 400 и 300 гПа.
Все получается просто и хорошо автоматизируется.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 29 Jul 2015 22:10
met2
Классический Вайтинг для быстрой оценки возможной конвекции. Модификации есть ни что иное, как доработка, уточнение. Это нормально. При этом, почему бы того же Фатеева не модифицировать на подобие Вайтинга, ведь у Фатеева больше факторов.
|
Alter
Участник
Москва, ЮЗАО
|
# Дата: 30 Jul 2015 09:10
вместо уровня 850 использовать уровень 700 гПа, вместо 700 - 500 гПа, вместо 500 - 400 гПа.
Corvus, разве не правильнее тогда использовать уровень конденсации и последующий за ним 4-километровый слой? Сейчас с помощью ЭВМ экстраполировать все это не сложно.
|
met2
Участник
Минск
|
# Дата: 30 Jul 2015 12:26
kir_vik
Мне кажется, что всех Вайтингов и Фатеевых особо глубоко модифицировать уже смысла уже нет.
Гоняя модель у себя WRF@3 км, много интересного открылось. Взять например, эквивалент радиолокационной отражаемости REFD. Море возможностей, но и нужно море исследований.
Есть также интересный продукт GRMR — прогноз ледяной крупы. Все начинается с крупы в Cb, как известно. Крупа - начало всех электро- и градовых процессов. :)
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 30 Jul 2015 13:13
met2
Вот интересно. Надо добраться.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 30 Jul 2015 14:42
разве не правильнее тогда использовать уровень конденсации и последующий за ним 4-километровый слой? Сейчас с помощью ЭВМ экстраполировать все это не сложно.
Alter
Можно и так. Вопрос только в том, что уровень конденсации правильнее рассчитывать не по приземной Тд (это годится только для дневной термической конвекции), а по Тд на уровне с наивысшей ЭПТ (что годится для всех видов конвекции).
классический Вайтинг неплохо работает при Hto=1-3 км, если Hto=4-5 км, вместо уровня 850 нужно использовать уровень 700 гПа, только вместо 700 - 600 гПа, вместо 500 - 400 гПа.
met2
И так можно :)
Высота нулевой изотермы хорошо коррелирует с высотой уровня конденсации и с дефицитом точки росы в нижней и средней тропосфере. При высоком расположении нулевой изотермы нижняя атмосфера обычно сухая.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 30 Jul 2015 14:46
Вайтингов и Фатеевых особо глубоко модифицировать уже смысла уже нет.
met2
Согласен.
Недостаток обоих этих методов в том, что за основу (как критерий конвекции) берётся разность Т850-Т500. Но ведь при влажноадиабатическом процессе эта разность разная (сорри за каламбур) при разных Т (в частности, при разных Т850) - она зависит от влажноадиабатического градиента (или, что нагляднее, от наклона влажных адиабат на диаграмме). Потому-то в разных регионах эти методы работают по-разному, критические (грозовые) значения К в зависимости от Т850 могут отличаться на 5..7 градусов, а то и более.
Например, если для центра ЕТР грозы с веростяностью 100% можно ждать при К более 30, то на Нижней Волге при К более 35, а южнее и того больше.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 30 Jul 2015 14:51
что из себя будет представлять этот метод? Будут ли предиктанты, и в каком виде?
kir_vik
Как ни крути, а плясать (как от печки) нужно от влажноадиабатического процесса. В этом плане наиболее физичен метод Фауста, т.к. он именно этот процесс и описывает, и критическая разность Т850-Т500 в этом методе плавающая, она зависит от Т850. То есть по сути дела используются влажные адиабаты.
В общем, за основу можно взять Фауста. Далее, очень важно правильно выбирать при расчёте стартовый уровень (см. несколько предыдущих постингов), а не привязываться жёстко к АТ-850.
Ну вот для затравки разговора :)
Продолжение следует.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 30 Jul 2015 16:25
Corvus
Речь идет только о внуиримассовых дневных?
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 31 Jul 2015 10:18
kir_vik
Нет, почему же :) Обо всех грозах.
Прогнозировать только внутримассовые дневные - как-то мелко и банально :)
Перефразируя Архимеда, можно сказать: "дайте мне правильно выбранный уровень конденсации, и я спрогнозирую вам грозу любого типа".
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 31 Jul 2015 12:15
Corvus
Возможно не все так просто. Что-то не внушает мне доверия эта врф в плане одинаковости для всех гроз. Просто интуиция, смутные догадки.
Но про 850 красиво сказано.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 31 Jul 2015 12:38
Corvus
Кажется что-то сформировалось.
Берем первый случай. Прогноз гроз на основе физики, исходные данные это врф. Но это модель! Это все равно что пружину моделировать, взрывы. А считать в данном случае нужно много.
Берем второй случай. Хорошо, применена физика. Но верифицировать-то надо! И здесь мы приходим опять-таки к физико-статистическим связям...
Да, было бы хорошо вывести формулу, или систему уравнений аиксплюсбэ.
А формулы может и выводить не надо, вот АД, кривая состояния правее, значит всё, считаешь площадь, получаешь N Cb и количество ударов в землю.
Приведу пример, но возможно уже приводил. В области финансов или менеджмента потихоньку отходят от дифур и больше упор на статистику, датамайнинг. Причем вычислительные мощности используются немаленькие.
Я понимаю, что в моих рассуждениях (пока) больше философии.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 31 Jul 2015 13:58
Возможно не все так просто. Что-то не внушает мне доверия эта врф в плане одинаковости для всех гроз
kir_vik
Ну я пока не про ВРФ говорю, а про первую задачу: создание универсального глобального метода прогноза гроз на основе общедоступных моделей типа ГФС.
ВРФ и мезомасштаб - это уже будет следующий этап исследований.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 31 Jul 2015 14:52
Corvus
Но если это метод, то берутся данные модели жфс и наблюденные грозы. А эти грозы в разных географических районах. Получится все в кучу же. Все равно же, если будет универсальный метод, он не будет учитывать местных особенностей. Здесь как выход вижу проверку оправдываемости в радиусе, например, 50-100 кэмэ от точки/пункта прогноза.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 31 Jul 2015 14:54
А формулы может и выводить не надо, вот АД, кривая состояния правее, значит всё, считаешь площадь, получаешь N Cb и количество ударов в землю.
kir_vik
Как раз АД использовать не надо :)
Формулы хороши тем, что на их основе легко делать автоматический расчёт прогноза на ЭВМ, сразу по сотням и тысячам пунктов. А АД это только для ручного человеческого прогноза по нескольким пунктам от силы, КПД очень низкий.
В методе Фауста заложен влажноадиабатический процесс.
Во-первых, как я уже говорил, важно правильно выбрать уровень конденсации.
Во-вторых, надо понять, всегда ли надо делать используемую в этом методе поправку на средний дефицит в слое (изначально 850-500 гПа). Думаю, не всегда. По крайней мере, на активных фронтах порой грозы возникают даже при громадных дефицитах, то есть при наличии триггера в виде крупномасштабных восходящих движений вовлечение окружающего воздуха в конвективный поток пренебрежимо мало.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 31 Jul 2015 14:55
если будет универсальный метод, он не будет учитывать местных особенностей. Здесь как выход вижу проверку оправдываемости в радиусе, например, 50-100 кэмэ от точки/пункта прогноза.
kir_vik
Да, для универсального метода критерий оправдываемости будет именно такой, гроза в 100 км от точки.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 31 Jul 2015 14:57
Corvus
Как я понял, Вы предлагаете некий идеальный метод. А идеальный метод работает в идеальных условиях. Для идеального метода должны быть идеальные физ гео условия. Я понимаю, надеюсь, что Вы хотите. Повторюсь, нужно еще решить, как метод будет проверяться в реальных условиях. Вариант в посте выше.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 31 Jul 2015 14:58
Corvus
Владимир, пока тыкал в планшет Вы уже ответили))
|
met2
Участник
Минск
|
# Дата: 6 Авг 2015 18:00
Corvus
вместо уровня 850 использовать уровень 700 гПа, вместо 700 - 500 гПа, вместо 500 - 400 гПа.
Старый добрый Вайтинг, но с коррекцией по Hto. Пока только для разрешения 3 км. Доступны на
http://wrf.pogoda.by/wrf/anima. Юзайте.
При Hto ≤ 3 км
Ki=T850-T500+Td850-∆Td700.
Если Hto > 3 км
Ki=T700-T400+Td700-∆Td600.
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 6 Авг 2015 18:16
met2
Спасибо!
|
kir_vik
Участник
Рязань
|
# Дата: 8 Авг 2015 22:27
Corvus
Почему-то пропустил этот пост:
http://meteoclub.ru/index.php?action=vthread&forum =16&topic=3212&page=20#19
в этом методе поправку на средний дефицит в слое (изначально 850-500 гПа)
Вот. Тот же Фауст, как и Вайтинг, как и Лебедева используют средний дефицит на стандартных изобарических поверхностях. Настораживает :). Надо брать указанный Вами слой и считать дефицит во всем слое, используя все доступные данные. И это только начало "извращения".
на активных фронтах
Еще нужно решать вопрос фронтальности. Иными словами: учет синоптической ситуации. Тоже тема...
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 10 Авг 2015 09:49
kir_vik
Да там много извращений :)
Во-первых, в методах Вайтинга и Фатеева разность Т850 и Т500, необходимая для развития гроз, считается постоянной, что делает ценность этих методов близкой к нулю. Это как бы примитивизированный метод Фауста, где T850-T500 взята при какой-то одной, раз и навсегда взятой, Т850. В настоящем методе Фауста учитывается зависимость T850-T500 от Т850 (отражающая тот факт, что влажноадиабатический градиент зависит от Т).
Во-вторых, даже в методе Фауста есть подводные камни (если отбросить в сторону Вайтинга и Фатеева, как пародию на Фауста, и заняться самим Фаустом). Это не только осреднение дефицита по слою 850-500 гПа (на самом деле слой надо брать плавающий, в зависимости от высоты уровня конденсации (УК)), но и постулирование того факта, что УК находится на уровне 850 гПа (в этом методе частица движется влажноадиабатически от АТ-850 до АТ-500). Тут надо или тоже менять стартовый уровень, или рассчитывать ПТсм по фактическим Т850 и Тд850.
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 10 Авг 2015 09:53 - Поправил: Corvus
на активных фронтах
Еще нужно решать вопрос фронтальности. Иными словами: учет синоптической ситуации. Тоже тема...
kir_vik
Я доселе пытался в качестве учёта влияния фронтов учитывать горизонтальный градиент Т и адвекцию Т, но особого успеха это не дало. Теперь хочу попробовать учесть скорость крупномасштабных восх. движений (скажем, в слое 850-700 гПа или около того). Она может быть показателем наличия триггера для развития конвекции, отличной от банальной дневной внутримассовой.
|
bullterrier
Участник
Пермь
|
# Дата: 10 Авг 2015 10:27 - Поправил: bullterrier
Мне кажется, что универсальный метод должен сочетать в себе 2 параметра: для динамического фактора и для влажноадиабатического процесса.
Для оценки динамического фактора можно использовать VIMFC; а для оценки влажноадиабатического процесса я попробую ввести отклонения кривой стратификации от кривой состояния на уровнях изотерм 0 и -22 для частицы, поднявшейся от наиболее неустойчивого перемешанного слоя (0-180 гПа от земли), расчитанные по алгоритму GAMMA-W.
Примерная формула для индекса вероятности грозы такая:
INDEX = (-25/3)*((LI(0°С)+LI(-22°С))/2)+0.6*WIMFC.
Если изотерма 0°С лежит ниже середины наиболее неустойчивого перемешанного слоя, то INDEX = 0.
Corvus
Как Вам такая идея?
|
Corvus
Автор сайта
###Corvus###
|
# Дата: 10 Авг 2015 11:20
bullterrier
Для оценки динамического фактора можно использовать VIMFC
Насчёт этого фактора у меня сомнения, он не всегда однозначно срабатывает. Да и погрешности прогноза ветра и влажности сильно влияют на точность расчёта этого параметра.
Хочу попробовать использовать крупномасштабную вертикальную скорость, причём не ту, что есть в модели в готовом виде, а самостоятельно рассчитывать её по изэнтропическому процессу.
для частицы, поднявшейся от наиболее неустойчивого перемешанного слоя (0-180 гПа от земли), рассчитанные по алгоритму GAMMA-W.
По моему опыту, приземный слой вообще надо игнорировать. Надо находить уровень с наивысшей ПТсм выше 950 гПа (или даже 900 гПа), и строить кривую состояния частицы именно от него.
|
Cumulonimbus incus
Участник
Кишинёв, Молдова
|
# Дата: 24 Авг 2015 22:14
Поделюсь своими мыслями о прогнозе гроз.
1. Учёт динамического фактора - дело очень тёмное. Активные фронты или высотные циклоны - их учитывать легко, а линии неустойчивости - сложно. Небольшие (около 100 км) ЛН часто не видны даже в прогонах ВРФ. И ЛН эти очень эффективны - вплоть до развития мощных КД при дефицитах Тд в слое 600-500 гПа 20-22 град., как это было в Кишинёве 15 августа. По модельным данным сделать прогноз ЛН почти невозможно.
2. С вовлечением тоже не всё гладко. При в/м ситуациях и сухих средних уровнях мне не раз доводилось видеть такой процесс. Сначала КЧ/КД развиваются по расчётам с вовлечением, но через 3-5 ч. влажность в средней тропосфере увеличивается за счёт конвекции настолько, что вовлечение уже перестаёт играть роль. Это можно как-то просчитать путём интерполяции: эффект вовлечения линейно уменьшается до нуля с начала конвекции (полдень) до вечера.
3. Зарубежные авторы (сколько мне довелось видеть статей/книг) вообще не занимаются поиском предельного значения дефицита Тд для развития гроз. Возможно, стоит поступить так же.
|
