Numerično modeliranje atmosfere

Oddana projektna poročila so pogoj za pristop k ustnemu izpitu iz teorije.

Klasifikacija parcialnih diferencialnih enačb, tipični primeri in diskusija eliptičnih, paraboličnih in hiperboličnih enačb, običajnih v meteorologiji.
Končne razlike v prostoru: metode, napaka in natančnosti, analiza stabilnosti, računska disperzija.
Sheme za časovno integracijo: različne eksplicitne in implicitne metode, semiimplicitne in semi-Lagrangove metode.
Numerična diskretizacija enačb plitve vode: eno- in dvodimenzionalna primera, valovna enačba, (ne)zamaknjene mreže, disperzijske enačbe za različne mreže.
Enačba advekcije: reševanje z različnimi časovnimi in prostorskimi shemami in primerjava z analitičnimi rešitvami.
Prostorska diskretizacija nelinearnih enačb. Primer enačb plitve vode.
Vertikalna diskretizacija za modele za numerično napovedovanje: izbira vertikalne mreže, splošna vertikalna koordinata, različni vertikalni sistemi.
Končne razlike na sferi.
Spektralne metode: splošne lastnosti spektralnih metod, spektralne metode na sferi.
Spektralni modeli za omejeno območje.
Formulacija in delovanje modela ALADIN
Obravnavanje problema robnih pogojev.
Primer modela ALADIN.

1. E. Kalnay: Atmospheric modelling, data assimilation and predictability. Cambridge university press 2003.
2. D. Randall: An introduction to atmospheric modelling. Department of Atmospheric Science, Colorado State University 2003. (http://kiwi.atmos.colostate.edu/group/ dave/at604.html)
3. Različni strokovni članki.

Pridobitev znanj o postopkih
diskretizacije tipičnih enačb v meteorologiji.
Sposobnost numeričnega modeliranja
geofizikalnih dogajanj in samostojnega
pisanja posameznih sklopov modelov za ta
dogajanja. Razumevanje numeričnih
aspektov formulacije modelov za
napovedovanje vremena.

Znanje in razumevanje: Poznavanje in sposobnost diskretizacije dinamičnih enačb
geofiziklanih tekočin, numerične metode reševanja enačb. Sposobnost programiranja.
Uporaba: Načrtovanje in numerična rešitev problemov iz fizike in dinamike atmosferskih procesov.
Refleksija: Razumevanje odnosa med pojavov in njegovim modelom, refleksija kompleksnosti Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet: Numerično reševanje PDE. Povezovanje matematičnih konceptov in problemov v praksi. Uporaba programskih jezikov.

Predavanja, seminarji in diskusije.
Vaje iz programiranja, domače naloge in projektne naloge.

Ocena ustnega izpita iz teorije
Ocena pisnega izpita Pisni izpit sestavljajo projektna poročila (dva ali več). Poročila imajo sorazmerne deleže ocene pisnega izpita glede na njihovo število.
Ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno) (po Statutu UL).

SKOK, Gregor, BACMEISTER, Julio T., TRIBBIA, Joe. Analysis of tropical cyclone precipitation using an object-based algorithm. Journal of climate, ISSN 0894-8755, 2013, vol. 26, iss. 8, str. 2563-2579.

SKOK, Gregor, HLADNIK, Veronika. Verification of gridded wind forecasts in complex alpine terrain: a new wind verification methodology based on the neighborhood approach. Monthly weather review, ISSN 0027-0644, 2018, vol. 146, no. 1, str. 63-75.

SKOK, Gregor, ROBERTS, Nigel. Estimating the displacement in precipitation forecasts using the Fractions Skill Score. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, ISSN 0035-9009, 2018, vol.

144, iss. 711, str. 414-425.

CEGLAR, Andrej, HONZAK, Luka, ŽAGAR, Nedjeljka, SKOK, Gregor, ŽABKAR, Rahela, RAKOVEC, Jože. Evaluation of precipitation in the ENSEMBLES regional climate models over the complex orography of Slovenia.

International journal of climatology, ISSN 0899-8418, 2015, vol. 35, iss. 9, str. 2574-2591.

ŽABKAR, Rahela, HONZAK, Luka, SKOK, Gregor, FORKEL, R., RAKOVEC, Jože, CEGLAR, Andrej, ŽAGAR, Nedjeljka. Evaluation of the high resolution WRF-Chem (v3.4.1) air quality forecast and its comparison with statistical ozone predictions. Geoscientific model development, ISSN 1991-959X, 2015, vol. 8, no. 7, str. 2119-2137.