Interpretace
Numerický meteorologický PREDIX označuje velký počítač velkými počítači s určitými počátečními hodnotami a hraničními hodnotami, založenými na skutečné situaci v atmosféře. Mechanika tekutin a termodynamika evolučního procesu, predikují způsob pohybu atmosféry a povětrnostní jevy v budoucnosti.
Obsah
Numerická předpověď počasí se liší od klasické předpovědi počasí, jedná se o kvantitativní a objektivní předpověď, proto numerická předpověď počasí nejprve vyžaduje Stanovit preferovanou metodu numerických předpovědí a chyb v období před zprávou (krátkodobé, střednědobé) a počítat stabilní a relativně rychlejší výpočty. Za druhé, jelikož numerická předpověď počasí má využívat různé prostředky (konvenční pozorování, radarové pozorování, pozorování lodí, satelitní pozorování atd.), a proto je nutné náležitě provést úpravu, zpracování a objektivní analýzu meteorologických dat. . Zatřetí, kvůli výpočtovým údajům numerické předpovědi počasí je obtížné dokončit ruční nebo malé počítače, takže musí být velký počítač.
Podle aktuální situace v atmosféře, v určité počáteční hodnotě a hraniční hodnotě, se pomocí numerických výpočtů řeší skupiny rovnic mechaniky tekutin a termodynamické rovnice popisující proces vývoje počasí a předpovídají budoucí počasí. A obecně užitečné metody počasí a v kombinaci se zkušenostmi s předpovědí počasí je tato předpověď kvantitativní a objektivní. Použité rovnice nebo rovnice použité v rovnici a kinetice atmosféry jsou stejné, to znamená rovnice složené ze spojitých rovnic, termodynamických rovnic, rovnic vodní páry, stavových rovnic a 3 pohybových rovnic (viz rovnice atmosférického výkonu). Ve skupině rovnic je sedm předpovědí (rychlost podél složek X, Y, Z, složky U, V, W a Teplota T, tlak vzduchu P, hustota vzduchu ρ a sklizené Q) a 7 předpovědních rovnic . Viskózní síla F, nevýznamné teplo Q a vodní pára jsou množství S, obecně jako funkce času, prostoru a sedmi předpovědí, takže počet předpovědí je stejný, takže rovnice je uzavřená.
Historie vývoje
Mezinárodní
Na světě je více než 30 zemí a regionů, které vytvářejí numerické předpovědi počasí jako hlavní způsob tvorby denních předpovědí počasí, z nichž mnohé jsou v mnoha zemích Kromě krátkodobé numerické předpovědi počasí na 1 až 2 dny vytvořila země a region také střednědobou numerickou předpověď počasí na týden.
Čína
Čína začala zkoumat numerické předpovědi počasí v roce 1955 a v roce 1959 začala numerická předpověď počasí v počítači. V roce 1969 Národní meteorologický úřad oficiálně vydal krátkodobou číselnou předpověď počasí. Postupně zdokonalujte režim numerické predikce a dosáhněte automatizace zadávání dat, vyplňování, analýzy a výstupu prognóz. V současné době se kromě dokončení denní krátkodobé numerické předpovědi počasí připravuje na středně numerickou předpověď počasí.
Režim narození
Analýza povětrnostních map a čtení dat, z nichž všechny jsou manuální, čas strávený touto prací, výpočet času na elektronickém počítači v té době ( Test) je asi 10krát. Aby se zlepšila efektivita práce a snížila se lidská chyba, lidé od roku 1954 navrhovali některé způsoby, jak objektivně analyzovat a automaticky zpracovávat data pomocí elektronických počítačů. Brzy byla z nedávné prognózy analýzy implementována automatizace. Koncem 50. let lidé zjistili, že předpovědi vytvářené vzájemným tranzitním režimem mají velká omezení a systémová intenzita změn předpovědí není velká. V budoucnu se sice účinek zlepší, účinek se zlepší, ale vzhledem k vyššímu řádu použité rovnice může být obtížné vypočítat, pokud se bude dále uvažovat. V roce 1956 A. Eliason navrhl řešení prognózy výroby pro původní vzor rovnice s ohledem na gravitační vlny. V roce 1959 K. Hinkeman použil původní model rovnic k úspěchu a jeho účinek není menší než kvazi-mapový režim. On a Richardsův zákon se však liší v rozpoznání povahy rychlých gravitačních vln a nových opatření (jako je zkrácení časových kroků, filtrování parametrů gravitace atd.). V roce 1960 Spojené státy vypustily meteorologický satelit Tayles úspěšně našel nový způsob, jak poskytovat meteorologická data v poušti, oceánu a dalších oblastech. S rozvojem výkonové meteorologické a výpočetní techniky efekt původní předpovědi režimu rovnice postupně převýšil předpověď kvazitranzitního režimu. Počátkem 70. let 20. století byl používán k vytváření obchodní prognózy (viz Atmosférický režim).
Přehled aplikací
V 80. letech 20. století zavedlo více než 30 zemí a regionů světa numerické předpovědi počasí jako hlavní metodu tvorby denních předpovědí. Z hlediska předpovědních projektů už existuje tlak vzduchu, teplota, vlhkost, vítr, oblačnost a srážky; v rozsahu se vyvinul z intersticiální hemisféry a globálního rozsahu včetně ploché vrstvy; kromě 1 až 2 denních krátkodobých předpovědí některé země spustily střednědobou předpověď na týden. (Viz barevná mapa)
případ mé země
vytvořil 24hodinovou předpověď 500 basů s dvouvrstvými modely s grafikou. Na konci roku 1959 byla zahájena vysokoúrovňová polní numerická predikce pozitivního tlaku a režimu filtrování podvodů v asijské Evropě a na severní polokouli. Na jaře roku 1965 začal Národní meteorologický úřad zveřejňovat předpověď 500 Bappi. V roce 1969 byl úspěšný předběžný test automatizačních programů pro zpracování dat, objektivní analýzu a prognózu. V roce 1973 začala dělat prognózy s původní rovnicí. Počátkem 80. let, od příjmu dat po kreslení, analýzu a předpovídání výstupu, automatizaci, se režim předpovědi vyvinul do vícevrstvého režimu původní rovnice, který zohledňuje vliv fyzikálních procesů, jako je terén a neizolované vytápění.
Vyskytl se problém
číselná předpověď počasí Stále zbývá vyřešit mnoho problémů:
Fyzický proces druhého měřítka mřížky je < / b> Vzhledem k tomu, že atmosféra je souvislé médium se souvislým pohybem měřítka, vždy existuje rozlišení ve vysokém režimu, vždy dochází k nějakému pohybu blízko nebo menšímu, než je měřítko mřížky (viz numerická předpověď počasí společný výpočet) Metody), nelze odrazit v režimu, který se nazývá sekundární mřížkový proces. Turbulence, konvekce, kondenzace a radiační procesy zahrnují sekundární mřížkový proces. Tyto procesy zvažují tyto procesy v numerických předpovědích, to znamená, že používají proměnné ve velkém měřítku k popisu statistického účinku pohybu ve velkém měřítku. Přestože tento přístup dosáhl značných výsledků, stále existuje mnoho nevyřešených problémů. Pokud parametrizovaný nezohledňuje vliv velkého měřítka na malé měřítko a jeho zpětnovazební efekt, hodnota parametrů postrádá objektivní určení, vzor je příliš citlivý na parametrizaci.
Nelineární rovnice Numerické řešení I když za vhodných podmínek lze dokázat numerické řešení stabilního formátu určitých lineárních diferenciálních rovnic a je možné přibližně Označuje skutečné řešení odpovídající diferenciální rovnice, ale pro nelineární diferenciální rovnici nemusí být dvě řešení zcela konzistentní. Již existují důkazy, že i když jsou někdy numerická řešení stabilní, je shodná se skutečným řešením (což je speciální, pravé řešení je známé).
Problém tvorby vlivu Zahrnuje zpracování počátečních hodnot, satelitní aplikaci a čtyřrozměrnou alokaci (viz zpracování a analýza numerických dat předpovědi počasí) atd. Otázka, tyto problémy nebyly dosud vyřešeny.
Výše uvedený problém se vyskytuje přímo při návrhu režimu návrhu. Ale to nejzásadnější je si také uvědomit pochopení vývoje počasí, zejména pro přechodné a dlouhodobé povětrnostní procesy a silnou bouři, a to je stále málo. Kromě toho, ačkoli je atmosféra detekována pomocí družic a technik dálkového průzkumu, informace poskytující vzácnou oblast mají určitý přínos, ale přesnost přesnosti a předpovědi meteorologické detekce je třeba dále zlepšovat.