Analiza in prognoza vremena

Opravljen izpit iz vaj in seminar sta pogoj za pristop k ustnemu izpitu iz teorije.

Problem napovedovanja vremena kot
problem začetnih pogojev za sistem močno
nelinearnih PDE.
Globalni opazovalni sistem in napake pri
opazovanjih.
Relativni pomen različnih opazovanj.
Uporaba meritev za pripravo začetnih
pogojev za numerične prognostične
modele: verjetnostni račun, prireditev
funkcije opazovanjem, metoda zaporednih
popravkov, statistična interpolacija,
variacijska metoda asimilacije (3D-Var in
4D-Var), priprava matrike kovarianc v polju
prvega približka, Kalmanov filter in metode
asimilacije bazirane na uporabi ansamblov.
Inicializacija prognostičnih modelov:
prilagajanje geostrofskemu ravnovesju,
inicializacija z nelinearnimi normalnimi načini,
uporaba digitalnega filtra.
Numerični aspekti formulacije modelov
za napovedovanje vremena: globalni in
regionalni modeli, začetni in robni pogoji za
modele za omejeno območje, gnezdenje.
Spodnji in zgornji robni pogoji. Mezoskalni
modeli in metode obravnavanja stranskih
robnih pogojev, enosmerno in dvosmerno
gnezdenje. Primer modela ALADIN.
Atmosferska napovedljivost: osnove teorije
kaotičnih sistemov, Lorenzov model.
Rast napake in meje napovedljivosti.
Skupinske napovedi: metode formulacije
začetnih pogojev za skupinske napovedi,
interpretacija in uporaba skupinskih napovedi.
Mesečne, sezonske in dolgoročne napovedi
Predstavitev fizikalnih procesov v modelih.
Podmrežni fizikalni procesi, definicija in primeri
parametrizacije procesov v mejni plasti.
Parametrizacija nekonvektivne kondenzacije in
padavinskih procesov. Osnove parametrizacije
konvekcije.

1. E. Kalnay: Atmospheric modelling, data assimilation and predictability. Cambridge
university press 2003.
2. Lecture notes for ECMWF training courses, različni avtorji/different authors.
http://www.ecmwf.int/newsevents/training/ (določeni deli/selected parts)
3. R. Daley: Atmospheric data analysis. Cambridge university press, 1991.

Pridobitev znanj o opazovanjih atmosfere in
njihovih napakah, o postopkih asimilacije
podatkov, predvsem statistični interpolaciji in
variacijski analizi, o začetnih in robnih pogojih
za modele za omejeno območje, o modelskih
parametrizacij, skupinskih napovedi in mejah
napovedovanja, o interpretaciji rezultatov
numeričnih modelov. Študent razvije
sposobnost razumevanja in interpretaciji
rezultatov numeričnih modelov ozračja na
osnovi poznavanja njihove strukture in
pomanjkljivosti.

Znanje in razumevanje: Atmosferske meritve,
postopek asimilacije podatkov, zgradba in
delovanje numeričnih modelov ozračja,
napovedovanje vremena in meje
napovedljivosti za različne razmere.
Uporaba: Načrtovanje opazovalnih sistemov in
modelov za napovedovanje, uporaba meritev v
postopku napovedovanja, razumevanje modelskih rezultatov.
Refleksija: Povezava teoretičnega opisa,
modelskih rezultatov in vremenskih dogajanj.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en
predmet: Sposobnost kritičnega preverjanja
podatkov in njihovega vklapljanja v modele,
kritična interpretacija modelskih rezultatov.

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

(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)
Dva kolokvija/izpit iz vaj
Projektna poročila
Ustni izpit iz teorije

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.