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 - 3 [ Ottomin, Ilgiz, svc ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 3 [16 Окт 2019 18:30]
Гостей - 0 / Участников - 3

 - 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 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . 10 ... 36 . 37 . >>
Автор Сообщение
Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 19 Сен 2012 18:26


Т. В. Ершова, В. П. Горбатенко, О. А. Клипова

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ АТМОСФЕРЫ ПРИ ГРОЗАХ И ЛИВНЯХ

Представлен сравнительный анализ термодинамических параметров атмосферы, рассчитанных по данным радиозондирования станции Новосибирск и данных метеорологической станции Огурцово (Новосибирск) за период 2000–2011 гг. Определены пределы изменчивости и особенности некоторых характеристик атмосферы (SHOW, CAPE, TOTL, K INX, LIFT, EQLV, LFCT) при грозах и при ливнях.



http://vestnik.tspu.ru/files/PDF/articles/ershova_ t._v._9_14_7_122_2012.pdf

Cumulonimbus incus
Участник
Письмо
Кишинёв, Молдова
# Дата: 19 Сен 2012 18:30


Corvus
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ АТМОСФЕРЫ ПРИ ГРОЗАХ И ЛИВНЯХ

Такую же работу я собираюсь проделать и для Кишинёва.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 19 Сен 2012 18:32


РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ
НАД ТЕРРИТОРИЕЙ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

А.А. Дульзон, В.П. Горбатенко

НИИ высоких напряжений Томского политехнического университета
E-mail: gorbatenko@hvd.tpu.ru

Приведены основные результаты исследований пространственного распределения грозовой активности на территории Томской
области. Характеристики грозовой активности, зафиксированные с помощью грозорегистраторов, сравниваются с оценками
грозовой активности, полученными на основе теоретических расчетов. Разработка косвенных методов оценки грозовой актив-
ности актуальна в связи с отсутствием на территории России регулярных инструментальных наблюдений над грозами.


http://www.duskyrobin.com/tpu/2006-02-00027.pdf

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 19 Сен 2012 18:38 - Поправил: Corvus


Такую же работу я собираюсь проделать и для Кишинёва.
Cumulonimbus incus

С помощью 1-градусного реанализа?

http://nomads.ncdc.noaa.gov/data/gfsanl/

Я тоже планирую двигаться в этом направлении :)

Буду со временем уточнять метод ГФП путём сопоставления базы данных грозоотметок по данным пеленгаторной сети (у меня архив для РФ и СНГ ведётся с 19 мая 2011 года с шагом 15 минут) с реанализом.

Cumulonimbus incus
Участник
Письмо
Кишинёв, Молдова
# Дата: 19 Сен 2012 19:15 - Поправил: Cumulonimbus incus


С помощью 1-градусного реанализа?
Corvus

Да, конечно.

Буду со временем уточнять метод ГФП

Спасибо! Хоть одним индексом у меня меньше стало :-)

met2
Участник
Письмо
Минск
# Дата: 21 Сен 2012 01:04 - Поправил: met2


.

Viper
Участник
Письмо
Украина,
# Дата: 22 Сен 2012 18:37 - Поправил: Viper


Corvus
Я вот смотрю на карту http://meteocenter.net/fact/ts2.png и не могу понять почему она вообше не давала прогноз грозы на западную Польшу.

TornadoF5
Участник
Письмо
Харьков, Украина. (Игорь)
# Дата: 22 Сен 2012 18:46


Viper
На западе Польши сейчас неустойчивая холодная ВМ в тылу циклона. Видимо, метод ГФП плохо работает при таких условиях

Cumulonimbus incus
Участник
Письмо
Кишинёв, Молдова
# Дата: 22 Сен 2012 18:47 - Поправил: Cumulonimbus incus


Viper

Странно всё это. Ведь все условия для гроз есть: влажность, неустойчивость, триггер.
Так что я не особо доверяю прогнозу гроз по ГФП. Правильно сказал один американский метеоролог (не могу сказать сейчас, какой именно), что прогноз гроз - одна из областей метеорологии, где человек будет нужен ещё долгие годы.

П.С. Ошибся я: там не ХФ, а небольшой окклюдирующийся циклон:



Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 22 Сен 2012 20:56


не могу понять почему она вообше не давала прогноз грозы на западную Польшу
Viper

На западную давала, не давала на центр и восток (посмотрите карту сейчас).

Видимо, метод ГФП плохо работает при таких условиях
TornadoF5

Так что я не особо доверяю прогнозу гроз по ГФП
Cumulonimbus incus

А какой метод давал грозу, можете назвать?

Вот смотрю, например, по Варшаве. Ни один используемый у меня метод грозу не ждал. Параметры очень слабые.

http://meteocenter.asia/?m=gcc&p=EPWA

http://meteocenter.asia/?m=nae&p=EPWA

Cumulonimbus incus
Участник
Письмо
Кишинёв, Молдова
# Дата: 22 Сен 2012 20:58


Corvus

Хорошо, перечислю методы: MUCAPE, MULI, Вайтинг. Карты всего этого находятся по ссылкам:

http://www.estofex.org/modelmaps/browse_gfs.php
http://meteomodel.pl/gfseu/

TornadoF5
Участник
Письмо
Харьков, Украина. (Игорь)
# Дата: 22 Сен 2012 21:47


Cumulonimbus incus
Corvus

В этот раз лучше всего справился с заданием Total Totals. Взгляните, какие там значения:


Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 22 Сен 2012 21:49


Хорошо, перечислю методы: MUCAPE, MULI, Вайтинг. Карты всего этого находятся по ссылкам:
Cumulonimbus incus

По Вайтингу К в Варшаве 23...27, для нормальных гроз это очень мало.

http://meteocenter.asia/?m=gcc&p=EPWA

МУКАПЕ и МУЛИ имеют большой процент перестраховок. Летом чуть ли не половина ЕТ СНГ должна быть покрыта грозами ежедневно, если м доверять.

В общем, ГФП настроен на нормальные летние грозы, а весенние и осенние (при мизерной неустойчивости) он иногда может пропускать. А если его настроить на такие грозы, он летом будет гнать лажу, ежедневно ожидая грозы везде, кроме центров АЦ.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 22 Сен 2012 21:50


В этот раз лучше всего справился с заданием Total Totals
TornadoF5

Он тоже даёт большой процент перестраховок, особенно летом и особенно в засушливых регионах.

TornadoF5
Участник
Письмо
Харьков, Украина. (Игорь)
# Дата: 22 Сен 2012 21:52


Corvus
Он тоже даёт большой процент перестраховок, особенно летом и особенно в засушливых регионах.

Я так понял, что на него лучше опираться преимущественно в холодных ВМ, там он работает куда успешнее, чем в ТВМ. Но сегодня он просто превзошёл самого себя!

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 22 Сен 2012 21:58


Но сегодня он просто превзошёл самого себя!
TornadoF5

Это тот случай, когда стоящие часы два раза в сутки показывают правильное время.

Viper
Участник
Письмо
Украина,
# Дата: 22 Сен 2012 23:34


Лично я в холодной воздушной массе смотрю только на Total Totals.Он в такой син.ситуации показывает очень хорошие результаты.А вот летом уже надо многое учитывать...

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 7 Окт 2012 08:51 - Поправил: bullterrier


Разновидности энергии неустойчивости, в скобках указано имя соответствующей переменной модели GFS:
SB CAPE (capesfc) - берется в расчет, что частица поднимается от поверхности зели.
ML CAPE (cape180_0mb) - расчитывается CAPE для частицы, поднимающейся от земли и от всех уровней вплоть до 180 гПа над земной поверхностью, из полученных значений вычисляется среднее.
MU CAPE (cape255_0mb) - расчитывается CAPE для частицы, поднимающейся от земли и от всех уровней вплоть до 255 гПа над земной поверхностью, из полученных значений выбирается максимальное.
N CAPE - величина CAPE, разделенная на толщину неустойчивого слоя.
D CAPE (cworkclm) - это энергия нисходящих потоков в облаках, противоположна CAPE по смыслу.

Аналогично с CIN (энергией задерживающего слоя):
CIN (cinsfc) - приземная CIN.
ML CIN (cin180_0mb) - средняя CIN для слоя 0-180 гПа от земли.
MU CIN (cin255_0mb) - CIN для частицы, поднимающейся от того уровня из слоя 0-255 гПа от земли, на котором CAPE максимальна.

Виды Lifted Index:
Surface-Based LI (lftxsfc) - LI для частицы, поднимающейся от земли до уровня 500 гПа
Best LI (no4lftxsfc) - (не уверен) LI расчитыватся для частиц, поднимающихся от 4 ближайших к земле уровней подряд до уровня 500 гПа, приземный уровень в расчет не берется. Из полученных значений выбирается минимальное.
Showalter Index - LI для частицы, поднимающейся от уровня 850 гПа до уровня 500 гПа.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 7 Окт 2012 11:22


Best LI (no4lftxsfc) - (не уверен) LI расчитыватся для частиц, поднимающихся от 4 ближайших к земле уровней подряд до уровня 500 гПа, приземный уровень в расчет не берется
bullterrier

А я считал, что берутся уровни 2 м, 925, 850, 700 гПа.

Или вместо 2 м - 1000 гПа.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 7 Окт 2012 12:20 - Поправил: bullterrier


Best LI (no4lftxsfc) - (не уверен) LI расчитыватся для частиц, поднимающихся от 4 ближайших к земле уровней подряд до уровня 500 гПа, приземный уровень в расчет не берется. Из полученных значений выбирается минимальное.

Corvus
Просто у меня подозрение, что расчет идет именно так. От 2м там не считается 100%, так как значения Surface Based LI днем ниже значений Best LI, но ненамного.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 18 Ноя 2012 12:50 - Поправил: bullterrier


Придумал новый индекс для расчета интенсивности конвективных явлений. Но он сырой и его, скорее всего, придется дорабатывать.

P1=5*K_INDEX-100
P2=(25/3)*(6-BEST_LI)
P3=ML_CAPE/15
P4=MU_CAPE/20
P5=SWEAT_INDEX

INDEX=P1+P2+P3+P4+P5


<0 развитие конвекции маловероятно

0...100 без гроз
100...200 грозы маловероятны
200...300 отдельные очаги слабых гроз
300...400 слабые грозы
400...500 грозы
500...600 отдельные очаги сильных гроз, возможен крупный град и сильные шквалы
600...700 сильные грозы, местами крупный град и сильные шквалы
700...800 сильные грозы, местами крупный град и сильные шквалы, суперячейки
800...900 очень сильные грозы, ОМЯ, суперячейки, торнадоопасно
900...1000 взрывная конвекция, ОМЯ, суперячейки, торнадо

>1000 невероятная конвекция, катастрофы


Вероятность ОМЯ P=0.1*INDEX

При прохождении суперячеек в Лысьве 21.06.2012 этот индекс равнялся 700...800

PS Индекс, по-моему, получился бредовый и лучше анализировать все входящие в него параметры по отдельности.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 25 Ноя 2012 16:44


P1=5*K_INDEX-100
P2=(25/3)*(6-BEST_LI)
P3=ML_CAPE/15
P4=MU_CAPE/20

bullterrier

У меня для Вайтинга зависимость такая:
P1 = 20 + (K-24)*5.5

Далее, для ЛИ проще написать так:
P2 = 8*(6-BEST_LI)

Итак, имеем

P1 = 20 + (K-24)*5.5
P2 = 8*(6-BEST_LI)
P3=ML_CAPE/15
P4=MU_CAPE/20

P = 0.25 * (P1 + P2 + P3 + P4)

P = 0.25 * ( 20 + (K-24)*5.5 + 8*(6-BEST_LI) + ML_CAPE/15 + MU_CAPE/20)

P = 8 + 1,375 * (K-24) + 2 * (6-BEST_LI) + 0,0166 * ML_CAPE + 0,0125 * MU_CAPE

P = 8 + 1,375 * K - 33 + 12 - 2 * BEST_LI) + 0,0166 * ML_CAPE + 0,0125 * MU_CAPE

P = 8 + 1,375 * K - 33 + 12 - 2 * BEST_LI + 0,0166 * ML_CAPE + 0,0125 * MU_CAPE

P = 1,375 * K - 2 * BEST_LI + 0,0166 * ML_CAPE + 0,0125 * MU_CAPE - 13

Индекс Бультерьера получился :)

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 26 Ноя 2012 13:29


Corvus

Спасибо! А градация значений какая?

Индекс Бультерьера получился :)
XDD

Его можно назвать Convection intensity index (параметр интенсивности конвективных явлений) и использовать совместно с GFP (оценка вероятности грозовых явлений). Сегодня вечером протестирую этот индекс по архивным данным GFS.

Случай с суперячейками в Лысьве 21.06.2012:

K 42
Best LI -6
MLCAPE 2000
MUCAPE 3000

P=224.45

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 26 Ноя 2012 13:47


А градация значений какая?
bullterrier

Ну это проверять надо на практике. По идее на выходе будет вероятность грозы. Если получится более 100% (или 100 с чем-то) - значит сильные грозы и прочие опасные явления.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 27 Ноя 2012 12:47 - Поправил: bullterrier


Corvus
А зачем вероятность грозы? Ведь для этого есть GFP, который очень хорошо справляется с данной задачей. Я хотел сделать индекс по типу SWEAT, котороый бы оценивал интенсивность конвективных явлений.

Кстати, на западе очень интересно считают вероятность грозы:

PTS = Ln((mlcape+0.0000001)*(-5*(mlcin-0.00001)))/4

PTS < -1 грозы невозможны
-1...0 грозы маловероятны
0...1 грозы возможны
> 1 высокая вероятность гроз

Cumulonimbus incus
Участник
Письмо
Кишинёв, Молдова
# Дата: 27 Ноя 2012 16:05


bullterrier
PTS = Ln((mlcape+0.0000001)*(-5*(mlcin-0.00001)))/4

Пробовал я этот индекс. Он не учитывает поля влажности на высотах, поэтому даёт огромные перестраховки по территории, увеличивая площадь гроз во много раз.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 27 Ноя 2012 20:51


А зачем вероятность грозы?
bullterrier

Большая "вероятность" (более 100%) как раз и будет означать сильные и очень сильные грозы. Надо только проградуировать этот параметр.

bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 1 Дек 2012 17:39 - Поправил: bullterrier


Попробовал портировать расчет Lifted Index (URL) на Delphi. Результат получаются также неадекватные. Может, какая-то из формул неправильная?

Function Pow (X, N: Real): Real;
Begin
Pow := Exp (N * Ln (X));
End;

Function TempLcl (Temp, Dewp: Real): Real;
Var Tempk, Dewpk, PartA, PartB: Real;
Begin
TempK := Temp + 273.15;
DewpK := Dewp + 273.15;
PartA := 1 / (Dewpk - 56);
PartB := Ln (Tempk / Dewpk) / 800;
TempLcl := (1 / (PartA + PartB) + 56) - 273.15;
End;

Function PresLcl (Temp, Dewp, Pres: Real): Real;
Var TlClk, Tempk, Theta: Real;
Begin
TlClk := TempLcl (Temp, Dewp) + 273.15;
Tempk := Temp + 273.15;
Theta := Tempk * Pow (1000 / Pres, 0.286);
PresLcl := 1000 * Pow (Tlclk / Theta, 3.48);
End;

Function MixRatio (E, P: Real): Real;
Begin
MixRatio := 0.622 * E / (P - E);
End;

Function Latentc (Tempc: Real): Real;
Begin
Latentc := 2502.2 - 2.43089 * Tempc * 1000;
End;

Function Virt (Temp, Mix: Real): Real;
Begin
Virt := Temp * (1.0 + 0.6 * Mix);
End;

Function Satvap2 (Temp: real): Real;
Begin
Satvap2 := 6.112 * Exp (17.67 * temp / (Temp + 243.5));
End;

Function Virtual2 (Temp, Dewp, Pres: Real): Real;
Var Vap, Mix: Real;
Begin
Vap := Satvap2 (Dewp - 273.15);
Mix := Mixratio (Vap, Pres);
Virtual2 := Virt (Temp, Mix);
End;

Function GammaW (Tempc, Pres, Rh: Real): Real;
Var Tempk, Es, Ws, W, Tempv, Latent, PartA, PartB, Density: Real;
Begin
Tempk := Tempc+273.15;
Es := Satvap2 (Tempc);
Ws := Mixratio (Es, Pres);
W := Rh * Ws / 100;
Tempv := Virt (Tempk, W);
Latent := Latentc (Tempc);
PartA := 1.0 + Latent * Ws / (287 * Tempk);
PartB := 1.0 + 0.622 * Latent * Latent * Ws / (1005 * 287 * Tempk * Tempk);
Density := 100 * Pres / (287 * Tempv);
GammaW := (PartA / PartB) / (1005 * Density);
End;

Function TParcel (StartT, StartP, EndP: Real): Real;
Var Temp, Pres, Delp: Real;
Begin
Temp := StartT;
Pres := StartP;
Delp := 10.0;
While (Pres >= EndP) Do
Begin
Temp := Temp - 100 * Delp * Gammaw (Temp, Pres - Delp / 2, 100);
Pres := Pres - Delp;
End;
TParcel := Temp;
End;

procedure TLiForm.Button1Click(Sender: TObject);
Var T, Pres, Dew, T500, Dew500: Real;
TlCl, PlCl, VT500, TP500, VTP500, LiIn: Real;
TempStr: String;
begin
Memo1.Lines.Clear;
T := StrToFloat (TBox.Text);
Dew := StrToFloat (DewBox.Text);
Pres := StrToFloat (PresBox.Text);
T500 := StrToFloat (T500Box.Text);
Dew500 := StrToFloat (Dew500Box.Text);
TlCl := TempLCL (T, Dew);
TempStr := 'Температура на уровне конденсации: '
+ FloatToStr (Round (TlCl * 1000) / 1000) + ' C.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
PlCl := PresLCL (T, Dew, Pres);
TempStr := 'Давление на уровне конденсации: '
+ FloatToStr (Round (PlCl * 1000) / 1000) + ' гПа.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
VT500 := Virtual2 (T500 + 273.15, Dew500 + 273.15, 500.0) - 273.15;
TempStr := 'Виртуальная температура на уровне 500 гПа: '
+ FloatToStr (Round (VT500 * 1000) / 1000) + ' С.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
TempStr := 'Температура на уровне 500 гПа: '
+ FloatToStr (Round (T500 * 1000) / 1000) + ' С.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
TP500 := TParcel (T, Pres, 500.0);
TempStr := 'Температура частицы, поднятой до уровня 500 гПа: '
+ FloatToStr (Round (TP500 * 1000) / 1000) + ' С.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
VTP500 := Virtual2 (TP500 + 273.15, TP500 +273.15, 500.0) - 273.15;
TempStr := 'Виртуальная температура частицы, поднятой до уровня 500 гПа: '
+ FloatToStr (Round (VTP500 * 1000) / 1000) + ' С.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
LiIn := VT500 - VTP500;
TempStr := 'Lifted Index: '
+ FloatToStr (Round (LiIn * 1000) / 1000) + ' С.';
Memo1.Lines.Add(TempStr);
end;


bullterrier
Участник
Письмо
Пермь
# Дата: 1 Дек 2012 17:40


Виртуальная температура, давление и температура на уровне конденсации считаются правильно. Неправильно считается температура поднимающейся частицы.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 1 Дек 2012 19:58


Неправильно считается температура поднимающейся частицы.

bullterrier

ИМХО, считать её с помощью гамма-в и цикла - слишком громоздкий путь. Проще рассчитать ПТсм для уровня конденсации и сравнить его с ПТсм, рассчитанной для уровня 500 гПа. Разность эти двух величин и должна быть равна ЛИ (с обратным знаком).

<< . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . 10 ... 36 . 37 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль