Blog poświęcony popularyzacji badań klimatycznych
niedziela, 29 stycznia 2012

Polska dostosowała swoje prawo do dyrektyw unijnych dotyczących dostępu do informacji publicznej. Ustawa z dnia 16 września 2011 o zmianie ustawy o dostępie do informacji publicznej oraz niektórych innych ustaw okreśła, że Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej jest obowiązany udostępniać nieodpłatnie informacje o stanie atmosfery i hydrosfery, przetwarzane w wyniku realizacji standardowych procedur, organom władzy publicznej oraz właścicielom wód lub działającym w ich imieniu zarządcom, jak również uczelniom, instytutom naukowobadawczym dla potrzeb badań naukowych i dydaktycznych. To jest ważne ze względu na to, że Polska jest jedynym krajem w Europie, który zablokował dostęp do swoich danych klimatycznych. 

http://www.uea.ac.uk/mac/comm/media/press/2011/July/crutem3

Podobnie, IMGW blokuje dostęp do danych dla celów mezosokalowych prognoz pogody, które wymagaja lokalnych danych (tak jest w przypadku modeli z Uniwersytetu Warszawskiego - ICM).  IMGW  udostępnia dane radarowe bez opóźnień tylko gdy występują groźne  zjawiska atmosferyczne. Oczywiście groźne z  punktu widzenia IMGW. Często jest tak, że  IMGW nie wydaje ostrzeżeń,  i wtedy dane radarowe są opóźnione.


Dla ekspertów:

http://prawo.legeo.pl/prawo/ustawa-z-dnia-16-wrzesnia-2011-r-o-zmianie-ustawy-o-dostepie-do-informacji-publicznej-oraz-niektorych-innych-ustaw/?on=29.12.2011

czwartek, 19 stycznia 2012

Rozwijany jest polski program do pogody i nawigacji morskiej "Naviweather". Szef tej firmy, Jacek Pietraszkiewicz, poprosił mnie, żeby opisać wzory jakie są wykorzystywane do oceny szkwałów; chodziło o  niedawny rejs Romana Paszke, ale sprawa jest bardziej złożona. W czasie rejsów transoceanicznych problem wiatrów, które nie są prognozowane bezpośrednio przez modele globalne pojawia się w kilku sytuacjach - m.in. w strefie konwergencji tropikalnej oraz na frontach. Tam modele numeryczne, nawet mezoskalowe, mają problemy. Zacząłem pisać odpowiedż na tym blogu, ale ten tekst lepiej się nadaje na Wikipedię. M. in. opisuje tam różnego rodzaje szkwały (tarcie, warstwy granicznej, konwekcyjne, linii frontalnych).  Hasło jest napisane trochę "pod żeglarzy". Nawet sam byłem ciekaw niektórych pomysłów, bo pamietam z kursów żeglarskich i z książek o meteo dla żeglarstwa, że wytłumaczenia zachowań szkwałów - tak często obserwowanych na Mazurach - nie zgadzały się z praktyką. Np czytałem, że szkwały na powierzchni wody skręcają zgodnie ze wskazówkami zegara - ale to chyba nie jest tak do końca. To dość typowe w nauce, że różne grupy - np optycy i fizycy atmosfery - mają różne opisy i nie czytają swoich prac.

 

Tutaj jest link

http://pl.wikipedia.org/wiki/Szkwał

 

burza

wtorek, 10 stycznia 2012

W dniu 5 stycznia 2012 o godzinie 19:57UTC na pozycji (50.715S, 64.8961W) Gemini3, jacht Romana Paszke żeglujący na południe w stronę  Cieśniny Drake’a i przylądka Horn.  znalazł się w strefie sztormowych wiatrów, których  maksymalna prędkość wyniosła 57.5 węzłów  z kierunku 197 stopni.  Silne wiatry przyszły w czasie dnia. Tutaj jest opis sytuacji meteorologicznej.

 Gemini 3 wiatr

Rysunek. Prędkość  w węzłach mierzona na jachcie  Gemini3  w dniu 5 stycznia 2012 (copyright Flatau/Janecki).

Wiatry o  prędkości większej niż 40 węzłów  utrzymywały się przez około godzinę pomiędzy 19:30UTC  a 20:34UTC.  Wiatry o prędkości około i powyżej 50kt były obserwowane przez 10 minut  pomiędzy godziną 19:47UTC a 19:59UTC.

Pokazana tutaj mapa pogody oparta jest na analizie danych powierzchniowych z  Centrum Hydrografii Marynarki Wojennej Brazylii, Serwis Meterorologii Morskiej z 5 stycznia 2012 o godzinie 12UTC. Poniżej 50S widoczne są trzy systemy niżowe. W centrum rysunku jest niż (oznaczony literą B) z minimum 964mb z centrum na pozycji (47S, 40W) oraz mniejszy system koło Falklandów z centrum niżu 994mb.   Front chłodny rozciąga się od centrum niżów aż do wybrzeża Argentyny gdzie kończy się na lądzie na (50S, 68W).  Na szerokości 35S (Buenos Aires) widoczny jest wyż koło wybrzeża Argentyny.  Jacht Paszke był pod wpływem niżu pomiędzy Falklandami i Argentyną.

 

 mapa synoptyczna

W czasie rejsu do prognozy pogody używaliśmy m.in. modeli ECMWF, GFS, CMC i modeli mezoskalowych. Prognozę można przeanalizować m.in. na podstawie Antarktycznego Systemu Prognoz Mezoskalowych (ang. Antarctic Mesoscale Prediction System - AMPS).  Model prognozuje wiatry do około 25 węzłów koło Falklandów dla godziny 21UTC. Koło Falklandów model prognozował chmury i opady.

 

 

 amps wiatr

 

Rysunek. Kierunek i prędkość wiatru [m/s]  na powierzchni.  Koło Falklandów prognoza wiatrów nie przekraczała 25 węzłów. Model Antarktycznego Systemu Prognoz Mezoskalowych, siatka Palmer 1-way nest.  Wyniki po 9 godzinach prognozy;  5 styczeń 2012 o godzinie 21UTC, model inicjalizowany dla 5 stycznia 2012, 12UTC.

 

 

 amps pseudosatelita

Rysunek.  Całkowita zawartość wody w kolumnie atmosferycznej oraz prognoza temperatury wierzchołków chmur w podczerwieni („pseudochmury”).  Model Antarktycznego Systemu Prognoz Mezoskalowych, siatka Palmer 1-way nest.  Wyniki po 6 godzinach prognozy;  5 styczeń 2012 o godzinie 18UTC, model inicjalizowany dla 5 stycznia 2012, 12UTC.

 

Meteogram dla pozycji Gemini3 w czasie sztormu na podstawie modelu globalnego modelu prognozy pogody GFS opracowanej przez Narodową Administracje Oceanów i Amosfery (NOAA)  jest przedstawiony na rysunku. Model był incjalizowany na podstawie danych GFS z 5 stycznia 2012 o godzinie 12UTC. Prognoza pogody obejmuje 192 godziny. Maksymalna prędkość wiatru prognozowana na 5 stycznia wynosiła około 30 węzłów z kierunków południowych z możliowsciami szkwałów.   Progozowane ciśnienie wzrasta aż do piątku 6 stycznia, 2012 o godzinie 12UTC.  Na jachcie Gemini3 mierzone ciśnienie atmosferyczne wynosiło 998mb  5 stycznia 2012  o godzinie 12UTC i wzrosło  do  1013 mb 6 stycznia  2012 o godzinie 12UTC. Innymi słowy gradient ciśnienia wynosił 15mb przez 24 godziny i wzrastał w czasie największego wiatru.  Model GFS prognozował wzrost ciśnienia o mnie więcej tę samą wartość co obserwowana na jachcie.

 

 

 meteogram

 

Podsumowanie. Jacht Gemini3 znalazł sie w strefie frontalnej pomiędzy Falklandami i wybrzeżem Ameryki Południowej. Prędkości wiatrów ponad 40 węzłów  - 9 w skali Beauforta - były obserwowane przez około godzinę pomiędzy 19:30UTC  a 20:34UTC. Maksymalne zmierzone wiatry wynosiły przez kilka minut około 57.5 węzła (ok. 106.5km/godzinę,  11 w skali Beauforta).  Wiatry o prędkości około i powyżej 50kt były obserwowane przez 10 minut  pomiędzy godziną 19:47UTC a 19:59UTC. Progozy pogody z modelu wielkoskalowego GFS (z rozdzielczością około 60km)  oraz z modelu  AMPS o większej rozdzielczości (15km), uwzględniającego dodatkowe dane meteorologiczne, były podobne i przewidywały wiatry do 30 węzłów z możliwością szkwałów do 40kt.   Analiza powierzchni 500mb (nie pokazana) pokazuje na przemieszczającą się na wschód zatokę niskiego ciśnienia koło Falklandów, adwekcję wirowości  i związane z tym opady, przemieszczanie się zimnego frontu i możliwość lokalnych burz i silnych wiatrów. Zarówno pomiary na jachcie jak i prognozy wskazują, że silne wiatry wystąpiły podczas rosnącego ciśnienia atmosferycznego o 15mb (hPa) na dzień.  

 

Prognozy pogody wykorzystywane w kierowaniu jachtów w żeglarstwie pełnormorskim przez nawigatorów opierają się na wynikach z modeli globalnych i czasami na modelach mezoskalowych prognoz pogody. Zwłaszcza w okolicach lądów, gdzie są dodakowe dane meteorologiczne i ukształtowanie terenu wypływa na wiatry, prognozy mezoskalowe mają zalety. W odległych rejonach morskich, jak to jest w południowym stożku Ameryki Południowej koło przylądka Horn i Cieśniny Drake’a,  ilość pomiarów meteorologicznych jest ograniczona.  Tutaj używamy Model Antarktycznego Systemu Prognoz Mezoskalowych, który wykorzystuje dodatkowe dane m.in. z pomiarów wiatrów ze śledzenia prędkości chmur i danych z automatycznych stacji pogodowych w Antarktydzie.   Inne modele wykorzystywane operacyjnie do prognozy w czasie sztormu to model Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF), model kanadyjski CMC, i model amerykański GFS.

 

Dla ekspertów:

Na stronie sieciowej
htttp://gemini3meteo.wikidot.com
jest więcej informacji na temat materiałów używanych do prognozy w czasie rejsu Gemini3.

 

środa, 04 stycznia 2012

Roman Paszke na swoim jachcie Gemini 3 po wyjściu z obszarów podtropikalnych był pod wpływem bardzo typowego na Półkuli Południowej systemu niżowego, który tworzy się po wschodniej stronie Andów na wysokości około 42S. Żeglarze mówią na to pasmo szerokości geograficznych "ryczące czterdziestki". Niże atmosferyczne można śledzić na kilka sposobów a ich droga na mapie to trajektorie. Na całym świecie są pewne wybrane miejsca gdzie niże się tworzą i umierają. Fachowo mówimy o tym cyklogeneza i cykloliza.

trajektorie niżów

Na rysunku są zaznaczone wszystkie niże, obserwowane przez kilkanaście lat, ale tylko z obszaru po wschodniej stronie Andów koło 42S.  Widać obszar cyklogenezy po wschodniej stronie Andów. Przepływ nad górami wiru (niż jest wirem) powoduje efekt podobny do tego co robi łyżwiarz na lodzie wirując. Rozkładając ramiona zmniejsza wirowanie,  a składając je do siebie zwiększa szybkość obrotów. Podobnie oddziałują góry na niże. Niże „rozkładając ręce” nad górami, bo kolumna atmosfery się „spłaszcza” i „składają ręce” po wschodniej części gór bo kolumna atmosfery jest po tej stronie dłuższa. Przy okazji przechodzenia przez góry pada deszcz – dlatego zawsze wschodnie stoki Andów są deszczowe a po wschodniej stronie jest sucho (myśl stepy Patagonii). Cykloliza tych systemów zachodzi na Atlantyku w kierunku Afryki na południe od Przylądka Dobrej Nadziei oraz przy wybrzeżach Antarktydy (na środku rysunku). Długość trajektorii definiuje okres istnienia cyklonu, natomiast kolor określa intensywność.

Niże się śledzi na podstawie modeli numerycznych pogody lub danych z analizy pomiarów meteorologicznych. Poniżej jest wczorajsza prognoza wszystkich trajektorii na Południowej Półkuli. Kropkami zaznaczone są godziny 0 i 12 (samo południe w Greenwich), a krzyżykami 6 i 18. Na początku każdej trajektorii jest opisane kiedy się ten niż zaczyna. Prognozy na więcej niż 5 dni są obarczone dużym błędem dlatego prognozy trajektorii czasami się nazywa "wykresem spaghetti". Dla zespołu nawigacyjnego grupy Paszke jest istotne, żeby okno pomiędzy przejściem niżów w Cieśninie Drake’a pomiędzy Ameryką Południową i Przylądkiem Antarktydy wynosiło około 2-3 dni. Dlatego patrzymy się m.in. na trajektorie. Widać, że niże przechodzące koło Przylądka Horn mają swoją cyklogenezę na Pacyfiku.

 trajektorie niże

Dla ekspertów

1. Pierwszy rysunek jest z 2005 roku "A New Perspective on Southern Hemisphere Storm Tracks", B. J. Hoskins, K. I. Hodges, J. Climate, 18, 4108

2. Rysunek drugi jest ze strony prognozy trajektorii cyklonów tropikalnych i niżów http://www.emc.ncep.noaa.gov/mmb/gplou/emchurr/glblgen/

3. Mezoskalowe systemy wirowe powstają też blisko brzegu lodu koło Antraktydy i czasami nie są identyfikowane przez modele globalne. Są dostępne dzienne przebiegi modelu mezoskalowego WRF w obszarze Antarktydy  (patrz link na stronie http://gemini3meteo.wikidot.com)