Projekti A - Ministarstva znanosti, obrazovanja i sporta

Metode motrenja i asimilacije meteoroloških podataka
004-1193086-3065

Naziv projekta Metode motrenja i asimilacije meteoroloških podataka
Meteorological observation and data assimilation methods
Kratki opis projekta Suvremena meteorološka motrenja obuhvaćaju prizemna (konvencionalna i automatska), visinska (radiosondažna i avionska) i daljinska (radarska i satelitska) motrenja. Jedan od ciljeva ovog projekta je ispitivanje preciznosti i usporedba rezultata različitih sustava motrenja s naglaskom na ona u Hrvatskoj. Asimilacija (objedinjavanje) meteoroloških podataka sastoji se od četiri komponente: kontrole kvalitete podataka, objektivne analize, inicijalizacije i kratkoročne prognoze (6 ili 12 sati unaprijed) za pripremu preliminarnih procjena. Korištenjem ove procedure moguće je meteorološke informacije s nepravilne meteorološke mreže u Hrvatskoj interpolirati na mrežu rastera (kvadratnu mrežu) visoke rezolucije. Na taj način omogućava se digitalni prikaz meteoroloških parametara i u orografski razvijenim područjima kako za pojedinačne vremenske situacije tako i za klimatološke veličine. Korištenjem povijesnih nizova podataka moguća je objektivna re-analiza meteoroloških polja za dulja razdoblja (na primjer 30 godina unatrag). Rezultati ovog istraživanja djelomično se mogu koristiti u planiranju optimalnog motriteljskog sustava na području Hrvatske sukladnog svjetskim trendovima.Također oni mogu doprinijeti efikasnosti i drugih grana meteorološke prakse (istraživanju, prognozi vremena i klime), a neizravno i gospodarstvu.
Abstract Contemporary meteorological observations cover: surface (conventional and automatic), upper-air (radiosounding and by aircrafts), remote sensing (radar and satellite) observations. One of the objectives of this project is study of precision and comparison of different observation systems, with an emphasis on these for Croatia. Assimilation (combining of diverse data) consists of four components: data quality control, objective analysis, initialization and short-range forecasts (6 or 12 hours in advance) for preparation of background data. Using this procedure, it is possible to translate meteorological information from an irregular Croatian meteorological network into a regular network of rasters (square network). On this way, a digital representation of meteorological information is possible, even over the area of complex terrain, including particular weather situation as well as climate parameters. Using historical time series of meteorological data, objective re-analysis deeply in the past (e.g. 30 years) is real. The results of above described procedure should be useful for operative meteorology, meteorological research.
Cilj projekta Optimalna upotreba različitih opažačkih sustava: konvencionalnih, elektroničkih i daljinskih. Putem kontrolnih procedura osigurati kavlitetu podataka. Konačno, metodama objektivne analize, meteorološke informacije “ravnomjerno” rasporediti u prostoru i vremenu.
Rezultati projekta 2007-2012. Priređeni su za objavljivanje rezultati istraživanja homogenosti vremenskih nizova godišnjih vrijednosti temperature zraka za područje Republike Hrvatske za razdoblje 1961-2000. godina. Primjenom standardnog normalnog testa za homogenost. Osim utjecaja na promjenu višegodišnjeg prosjeka, najviše do 0,5°C za postaju Karlovac (u našem slučaju), usporedbom 5-godišnjeg kliznog srednjaka ukazano je na važnost uvažavanja prekida homogenosti kod proučavanja trenda kao i na utjecaj na koeficijente autokorelacije. Nasuprot tome, pokazano je pomoću amplituda prvih glavnih komponenata 5-godišnjih kliznih srednjaka, koje dobro reprezentiraju prostorni prosjek temperature za čitavu Hrvatsku, da nema bitne razlike između amplitude prve glavne komponente prije i nakon homogenizacije. Taj je rezultat u skladu s odgovarajućim rezultatima za Švedsku i Švicarsku, a vrlo je važan s gledišta izračunavanja globalnog prosjeka temperature zraka, na koji očigledno znatnije ne utječu postojeće nehomogenosti u meteorološkim podacima sudeći po rezultatima za Hrvatsku. Rezultati istraživanja su prihvaćeni za objavljivanje u međunarodnom znanstvenom časopisu. Sljedeći korak je provjera rezultata nekom drugom neovisnom metodom uz uključenje većeg broja vremenskih nizova i za dulje razdoblje kojih ima preko stotinu u Hrvatskoj. Dobiveni su preliminarni rezultati za ispitivanje homogenosti protoka na rijeci Kupi za razdoblje 1961-2000. godina. Oni se također mogu primjeniti pri istraživanju trendova protoka na tom slivu. Analizirana je vremensko-prostorna razdioba količina oborine na području Like i Gorskog kotara za razdoblje 1961-1990.godina. Rezultati prostorne razdiobe godišnjih količina oborine uspoređeni su s rezultatima iz Hrvatskog klimatskog atlasa za razdoblje 1931-19960. godina. Prostorna razdioba sezonskih količina oborine za sva godišnja doba osim za ljeto ima sličan oblik. Za ljeto su slabije izraženi vertikalni gradijenti zbog većeg doprinosa konvektivnih oborina u usporedbi sa stratiformnim, te slabijih visinskih vjetrova. Utvrđena je ovisnost anomalija mjesečnih količina oborina i anomalija tlaka zraka na širem europsko- atlantskom prostoru. Objavljeno je jedno preliminarno priopćenje iz postignutih rezultata. Promatrane su komponente vodne bilance za područje Hrvatske: temperatura zraka, potencijalna i stvarna evapotranspiracija, površinsko otjecanje, vlaga u tlu te mjereni protoci na rijeci Savi. Većina komponenata je izračunata Palmerovom metodom. Korišteni su podaci temperature, vlažnosti i količine oborine za postaju Zagreb-Grič za razdoblje 1861-2000. godina, odgovarajući podaci za još 24 postaje diljem Hrvatske te podaci protoka za rijeku Savu kod Zagreba i Županje za razdoblje 1931-2000. godina. Izračunati su 25-godišnji klizni srednjaci za sve promatrane komponente. Ustanovljen je dugoperiodični pozitivni trend za temperaturu zraka, potencijalnu i stvarnu evapotranspiraciju te nagativni za otjecanje i količinu vlage u tlu dok je za količine oborine utvrđen ciklični karakter. Rezultati su objavljeni u međunarodnom časopisu. Ispitivan je odnos potreba za navodnjavanjem na području Zagreba. Rezultati su objavljeni u domaćem znanstvenom časopisu. Nastavljeno je mjerenje na mini meteorološkom stupu na Opservatoriju Zagreb-Maksimir te ispitivan vertikalni profil temperature i vjetra. Također su izračunate teorijske vrijednosti toka vodene pare (isparavanje) pomoću parametara turbulencije. Objavljeno je hrvatsko izdanje knjige Milutina Milankovića "Astronomska teorija klimatskih promjena i njena primjena u geofizici". U knjizi je objavljen i predgovor hrvatskom izdanju u kojem je prikazan životopis autora, ukratko analiziran sadržaj knjige. Nastavljen je rad na homogenizaciji meteoroloških podataka u kombinaciji s homogenizacijom hidroloških podataka na slivu rijeke Kupe. Instaliran je sofisticiran sustav za motrenje prizemnog sloja atmosfere (do 10 m iznad tla na nekoliko razina) na opservatoriju Zagreb-Maksimir. Prvi rezultati očekuju se iduće godine. Prihvaćen je rad za objavljivanje u Theoretical and Applied Climatology. Tema rada je utvrđivanje efektivne hrapavosti na vertikalni profil vjetra na meteorološkom opservatoriju Zagreb-Maksimir. Rezultati odgovaraju uvjetima na terenu i mogu se smatrati originalnim doprinosom interpretacije utjecaja okoliša na reprezentativnost mjerenog vjetra u sub-urbanom području kao što je opservatorij Zagreb-Maksimir. Idući rezultati se očekuju na polju mjerenja toka momenta, vlažnosti i topline.
Ključne riječi meteorologija, motrenjea, podaci, asimilacija, reanaliza, Hrvatska
meteorology, observations, data, assimilation, re-analysis, Croatia
Odgovorna osoba dr. sc. Krešo Pandžić
Državni hidrometeorološki zavod
tel: +385 1 45 65 684
e-mail: kreso.pandzic(at)cirus.dhz.hr
Trajanje Od 2007. do 2013.
Suradne institucije/projekti Geofizički zavod - PMF, Fakultet elektrotehnike i računarstva
Program: "Svojstva i međudjelovanje atmosfere, hidrosfere i geosfere u području Hrvatske (šifra: 1193086), voditelj: prof.dr.sc. Mirko Orlić

Web stranica projekta: http://bib.irb.hr/lista-radova?sif_proj=004-1193086-3065&period=2007