Om oss - Analys och prognos

SMHIs forskningsgrupp för meteorologisk analys & prognos arbetar framför allt med utveckling av matematiska beräkningsmodeller för väderprognoser för att öka kvaliteten på för den för samhället så viktiga prognosinformationen.

Prognosmodellerna använder numeriska metoder för att simulera atmosfärens strömning. Modellerna är programmerade i stora datorprogram och kräver kraftfulla datorer, ofta kallade superdatorer, för att kunna köras färdigt inom rimlig tid.

SMHI gör prognoser på ett begränsat område, där informationen på ränderna kommer från en global modell från det europeiska vädercentret, ECMWF. Prognosområdets storlek och modellens upplösning måste anpassas till prognoslängden och datorresurserna. Dagens operationella prognosmodellen fokuserar på Skandinavien med en upplösning av 2,5 km och en prognoslängd av 2 dygn.

Vi arbetar också med kortare prognoser och även med förenklade metoder med ännu högre detaljeringsgrad (så kallad nowcasting).

Vidare pågår arbete med att kvantifiera osäkerheten i prognoserna och beräkna sannolikheter för prognosutfallet. Eftersom väderprognoser är ett stort arbetsfält, och vår grupp är relativt liten, görs det mesta arbetet tillsammans med kollegor, främst inom internationella projekt (HIRLAM, ALADIN), men också tillsammans med kollegor i andra grupper på SMHIs forskningsavdelning.

För väderprognoser upp till två dygn, pågår arbete inom i huvudsak fem områden:

  • Analys av initialtillståndet (startvärden till prognoserna)
  • Modellering av fysikaliska processer
  • Väderprognoser som ett sannolikhetsproblem
  • Statistisk tolkning av modellresultat
  • Nowcasting

Analys av startvärden

Analys av startvärden till numeriska väderprognoser, är ett av meteorologins mest komplicerade problem, och också ett av de viktigaste. De senaste decennierna har s.k. variationell dataasisimilering utvecklats, vilket gjort det möjligt att utnyttja informationen från t.ex. satelliter på ett mycket bättre sätt än tidigare. Vidare kan även observationer från olika tidpunkter utnyttjas optimalt. Dessa metoder förutsätter kunskap om observationernas och modellernas felstruktur (modellfel, observationsfel), för att slutresultatet ska bli så bra som möjligt. Arbetet i vår grupp handlar till stor del om modellering av dessa felstrukturer. 

Modellering av fysikaliska processer

Att beskriva fysikaliska processer i en väderprognosmodell, på ett bra sätt, blir allt viktigare, då upplösningen i tid och rum blir högre. Modellens fysikaliska kvalité påverkar också analysproblemet, eftersom modellen används också i den variationella dataassimileringen. Vi arbetar med bl.a. moln- och nederbörds-processer, markens fysik, och koppling mellan atmosfär och hav, det senare främst i arktiska områden.

Sannolikhetsprognoser och statistisk tolkning

Genom att göra fler prognoser, med olika (men lika sannolika) initialtillstånd, och/eller något olika modellformuleringar, kan man skatta sannolikheterna för prognosutfallet. Detta kallas ensembleprognoser, och arbetet med detta, som pågår i vår grupp, är ett komplicerat matematiskt/statistiskt problem. Prognoser för vindkraft baserar sig på modellkörningar, modifierade med hjälp av statistisk tolkning.

Korta prognoser, Nowcasting

Arbete med kortare prognoser, upp till ca 6 timmar (nowcasting):

  • Korta nederbördsprognoser
  • Prognos av moln, för flygplatser
  • Prognos av temperaturer på vägbanor

All nowcasting handlar om att utnyttja så färsk information som möjligt. De korta nerbördsprognoserna baserar sig på att utnyttja en serie av radarobservationer, som vägs samman mer och mer med modelldata, alltefter prognoslängden. Flygplats- och vägbaneprognoserna, utnyttjar också en 1-dimensionell variant av HIRLAM-modellen.

Expertis inom programmering och meteorologi

Då vi arbetar med stora och komplicerade programsystem, har vi också expertis inom gruppen som vidareutvecklar programmen, med avseende på optimering på de datorsystem vi använder, t.ex. parallellisering av koden. Gruppen medarbetare fungerar också som experter i metorologi och anlitas vid rådgivning och undervisning mm.

Sidansvarig Heiner Körnich
Skicka e-post till Heiner Körnich
Stäng
Skicka e-post Du kommer att skicka ett e-postmeddelande till Heiner Körnich.




Artikel senast uppdaterad 18 mars 2014
Skriv ut
Tipsa
Stäng
Tipsa en vän





*Obligatoriskt fält
Bilden visar en prognoskarta över stormen Gudrun, 8 jan 2005
Stormen Gudrun 20050108, prognoskarta, Hirlam 11 km upplösning. Svarta linjer är isobarer. Vindpilarna anger vindhastighet i knop (långt streck=10 knop, kort streck=5 knop). De röda siffrorna anger temperaturen i 2m-nivån för var 100:e punkt.
Förstora bild