Huvudinnehåll

Utforska ett ämne i kunskapsbanken

Meteorologi

Faktapaket: Meteorologiska modeller

Olika rumsskalor

Observationer (mätningar) avser ofta en punkt medan modellberäknade värden vanligen representerar en stor yta. Här illustreras detta med några exempel.

I exemplet centrerat kring Östergötland visas lufttemperaturen på 2 m höjd.

Figur 1 visar de temperaturvärden som fås ur ERA-interim, en global analys baserad på data som finns tillgängliga för det europeiska räknecentret ECMWF.

Här har rutorna ungefär sidan 80 km. Denna typ av information finns för hela jorden. Temperaturskalan går från blått (låg temperatur) till rött (hög temperatur).

I nästa figur (Figur 2) visas motsvarande tidpunkt då den har analyserats av prognosmodellen Hirlam. Den arbetar med samma typ av indata och metodik som ERA-interim men har en finare rumslig upplösning.

Rutorna har ungefär sidan 20 km och modellen täcker en stor del av norra Europa.

ERA-interim analyserad på 80 kmFörstora bilden

Figur 1. Temperaturen på 2 m höjd analyserad via ECMWF, som har upplösningen 80 km och täcker hela jorden.

Hirlam analyserad på 20 kmFörstora bilden

Figur 2. Temperaturen analyserad med Hirlam, som har 20 km upplösning och täcker en stor del av Europa och Nordatlanten.

Mesan analys 5 km som använt Hirlam som första gissningFörstora bilden

Figur 3. Hirlams temperaturanalys nedskalad till 5 km.

Mesananalys (5 km) av temperaturobservationer (mätningar i punkterna)Förstora bilden

Figur 4. Mesananalys (5 km) av temperaturobservationer (mätningar i punkterna). I Mesananalysen används Hirlams temperaturfördelning som en utgångspunkt.

Analys med Mesan

Figur 3 visar hur en nedskalning av informationen från 20 km till 5 km ger en mer detaljerad bild. Nedskalning innebär i detta fall att man med hjälp av mer högupplöst information om t.ex. orografi och markegenskaper kan skapa ett mer högupplöst temperaturfält.

Nästa steg är att använda detta temperaturfält i en återanalys där alla tillgängliga temperaturstationers data ingår. Vid SMHI används ett analyssystem som kallas för Mesan (MESoskalig ANalys).

Hirlams temperaturfält nedskalat till 5 km används i Mesan som en så kallad första gissning. Utifrån detta och observationerna, som finns i punkterna i figuren, kan en mer korrekt analys göras än om man bara hade haft tillgång till observationerna. Resultatet presenteras i figur 4.

Nu ses detaljer som inte har fångats i de tidigare analyserna. Notera till exempel de låga temperaturerna (blått) över Södertörn.

Mesananalyser kan göras strax efter den aktuella tidpunkten och kallas då realtidsanalys. Men den kan också göras vid ett senare tillfälle då data har granskats och fel har rättats samt då fler observationer har blivit tillgängliga. Då kallas analysen för återanalys eller klimatanalys. 

Jordglob som visar global täckningFörstora bilden

ERA Interim har global täckning.

Jordglob som visar Hirlam 22 km täcker Europa och Nordatlanten.Förstora bilden

Hirlam 22 km täcker Europa och Nordatlanten.

Jordglob som visar att Mesan 5 km täcker Europa och Nordatlanten.Förstora bilden

Mesan 5 km täcker Europa och Nordatlanten.

Mer i detta faktapaket

  • Meteorologi

    Meteorologiska modeller

    Prognosmodeller och kraftfulla datorer är grunden för dagens prognoser. Det finns många olika modeller som används för olika typer av prognoser.

  • Meteorologiska modeller

    Dataassimilering

    Med hjälp av dataassimilering skapas startvärden (väderläget) för en numerisk prognosmodell. Det är en av de viktigaste komponenterna i ett prognos...

  • Meteorologiska modeller

    De första stegen mot numeriska prognoser

    År 1956 gjordes de första datorbaserade prognoserna vid SMHI, men vägen dit var lång.

  • Meteorologiska modeller

    Ensembleprognoser

    På grund av osäkerheten i indata och att atmosfären är icke-linjär går det inte att göra exakta förutsägelser av vädret. Detta leder till att se vä...

  • Meteorologiska modeller

    Hur är en numerisk väderprognosmodell uppbyggd?

    Väderprognosproblemet är ett fysikaliskt problem, som kan formuleras matematiskt, som ett system av differentialekvationer. Här diskuteras själva p...

  • Meteorologiska modeller

    Kalmanfiltrering av numeriska prognoser

    Kalmanfiltrering är en matematisk metod att optimalt bestämma statistiska parametrar ur ett begränsat antal observationer. Adaptiva filter är kraft...

  • Meteorologiska modeller

    Kaos - centralt för väderprognoser

    En numerisk väderprognosmodell uppför sig kaotiskt eftersom den innehåller icke-linjära termer. Det innebär att en mycket liten ändring av exempelv...

  • Meteorologiska modeller

    Korta nederbördsprognoser - KNEP

    SMHI har utvecklat en metod för att göra korta nederbördsprognoser med hjälp av senaste radarinformationen.

Relaterade faktapaket

Oceanografiska modeller

Meteorologiska mätningar

Väderprognoser

Klimatmodeller och scenarier