Ανάλυση ενός μοντέλου και πραγματικές μετρήσεις



Επειδή με ενοχλεί η εύκολη κριτική επί της αστοχίας των προγνώσεων από ανθρώπους που δεν έχουν ιδέα για το τι είναι και πώς λειτουργεί η αριθμητική πρόγνωσή του καιρού, επανέρχομαι για τελευταία φορά στην κακοκαιρία της περασμένης Τρίτης. Όπως θυμάστε, έγινε ολόκληρη συζήτηση για το γεγονός ότι σε ύψος 1.500 μέτρων πάνω από την Αθήνα τα μοντέλα είχαν προβλέψει θερμοκρασία κατά 1 με 1,5 βαθμούς χαμηλότερη από την πραγματική θερμοκρασία που μετρήθηκε με τη ραδιοβόληση (30-1-2024/12:00 UTC).


Αυτό που αγνοούν πολλοί από αυτούς που ασχολούνται, ερασιτεχνικά ή και επαγγελματικά, με την πρόγνωση του καιρού είναι ότι όχι μόνο η πρόγνωση αλλά και η ανάλυση ενός μοντέλου δεν ταυτίζεται με τις πραγματικές μετρήσεις της ατμόσφαιρας. Η ανάλυση που χρησιμοποιούν μοντέλα όπως αυτό του ECMWF δεν είναι μια απλή ανάλυση. Είναι η λεγόμενη τετραδιάστατη μεταβαλλόμενη ανάλυση που είναι μια μικρής διάρκειας πρόγνωση διορθωμένη με βάση τις πραγματικές μετρήσεις 9 ώρες πριν και 3 ώρες μετά τη συγκεκριμένη ώρα.

Στο παραπάνω σχήμα η μικρής διάρκειας προηγούμενη πρόγνωση αποτυπώνεται με τη μπλε διακεκομμένη γραμμή και τα κόκκινα αστεράκια συμβολίζουν τις παρατηρήσεις με τις οποίες διορθώνεται αυτή η πρόγνωση για να παραχθεί η καφέ διακεκομμένη γραμμή (διορθωμένη πρόγνωση). Αν υποθέσουμε ότι στο συγκεκριμένο σχήμα παρουσιάζεται η εξέλιξη της θερμοκρασίας, η ανάλυση του μοντέλου στις 12:00 δίνει θερμοκρασία -5.5 βαθμών που είναι ανεβασμένη κατά 1,5 βαθμούς από το προηγούμενο τρέξιμο του μοντέλου, αλλά χαμηλότερη κατά 1,0 βαθμό από την πραγματική θερμοκρασία που έδειξε η ραδιοβόληση.

Θα μπορούσε κάποιος να πει ότι η ατμοσφαιρική κυκλοφορία είναι ένα τρένο που δεν σταματάει ποτέ και αυτό που κάνουμε με τη διαδικασία που προαναφέρθηκε είναι να πηδάμε πάνω σε αυτό και εν κινήσει να διορθώνουμε την πορεία του. 

30 σχόλια:

  1. Λογικο να γίνεται εύκολα κριτική σε προγνώσεις, όταν όμως κάποιος προσπαθήσει να κάνει πρόγνωση θα δει σε πραγματικό επίπεδο την δυσκολία που έχει, όντως η ατμόσφαιρα συνέχεια αλλάζει σε μια κακοκαιρία και δεν είναι κάτι σταθερό. Ακόμα και σε αρκετές σοβαρές κακοκαιρίες σε άλλα κράτη συνέχεια βλέπουν μετεωρολογικά ραντάρ και τα συναφή δυστυχώς εδώ ο τομέας της μετεωρολογίας δεν το δίνουν τόσο βάση και θεωρώ ότι δεν έχει δοθεί τόσο προσοχή.Ίσως βέβαια και να είμαι λάθος! Πολλές φορές όμως η μεγαλοποίηση και η υπερβολή την κριτική την κάνουν ακόμα χειρότερο όταν ο κόσμος δεν βλέπει το ανάλογο αποτέλεσμα στα μετεωρολογικά φαινόμενα .Ευχαριστούμε και πάλι για την ανάλυση κ.Ζιακοπουλε. Χρόνια πολλά για την μέρα της Υπαπαντής.
    Κάθε κακοκαιρία όταν κάποιος την παρατηρεί είναι και ένα καινούργιο μάθημα για ερασιτέχνες μετεωρολόγοι και μη.
    Πάνος Μ.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Δάσκαλε , μήπως τελικά ο καιρός ,λόγω της κυκλοθυμίας του ,χρειάζεται περισσότερο ψυχολόγο ,ίσως και ψυχαναλυτή, παρά μετεωρολόγο ; !!.
    Η παρομοίωση στο τέλος πολύ εύστοχη .Πιστοποιεί και αυτή το βάθος της γνώσης του θέματος . -------========Π.Α.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  3. Δυστυχώς η χώρα μας διαθέτει πολλούς "προέδρους","προπονητές"και κριτικούς του καναπέ. Δίνουν φυσικά και δικαιώματα διάφοροι τηλεπρογνωστες (ανάμεσα σε αυτούς επιστήμονες). Η κλιματική αλλαγή συνέχεια θα τους ξεσκεπάζει

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  4. Mυρίζομαι ψήσιμο στις καμπίνες των αυτοκινήτων στη καρδιά του πάλαι ποτέ χειμώνα. Και κάποιοι ακόμα να βάλουν μυαλό. Για τους φίλους που περιμένουν χιόνια θα πρέπει κάποια στιγμή να συμβιβαστούν.
    Υ.Γ :μη ξεχνάτε ότι έχουμε αλκυονίδες και πριν τα Χριστούγεννα αλλά και μετά και το Μάρτη και ίσως και το φθινόπωρο.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Όπως είχα πει και κάποιοι με λοιδορούσαν,ο φετινός χειμώνας είναι οι ατελείωτες αλκυονίδες με ενδιάμεσα διαστήματα ψυχρών μεταφορών και κακοκαιριών.
      Οπότε προσωπικά συνήθισα.
      Οτι καλό έρχεται(και θα έρθει) ενδιάμεσα ευπρόσδεκτο.
      Εκεί καταντήσαμε.

      Διαγραφή
    2. Δυστυχώς φίλε Φώτη αυτή είναι η νέα κανονικότητα.

      Διαγραφή
  5. Καλησπέρα σε όλους. Ευχαριστούμε τους συνδαιτυμόνες που μας θυμίζουν ότι έχουμε αλκυονίδες. Ψήσιμο θα έχει ναι αλλά στα κάρβουνα ελέω. Είμαι ένας από τους φίλους που περιμένουν χιόνια και δεν πρόκειται να συμβιβαστώ. Καλό ΣΚ

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  6. Κι επειδή το τρένο δεν σταματάει, duracell χαμηλό διαρκείας διαφαίνεται στον επόμενο σταθμό.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  7. Μπορεί να στενοχωρώ κάποιους προσήνεμους στο ΒΑ ρεύμα φίλους του μπλογκ, αλλά οι χειμωνιάτικοι νοτιάδες με τις βροχές στα πεδινά και τα χιόνια στα ορεινά βγάζουν περισσότερη καιρική υγεία!

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Γιατί δάσκαλε;Το φθινόπωρο δεν είναι για τους νοτιάδες;

      Διαγραφή
    2. Εύγε!
      Είμαστε πολύ κοντά δάσκαλε...

      Διαγραφή
    3. Το πιάσαμε το υπονοούμενο για το μέλλον.

      Διαγραφή
    4. Συμφωνώ απόλυτα με τον κύριο Ζιακόπουλο....καθώς δείχνουν...ότι η "Εθνική" ...εχει ακόμα έναν παράδρομο σε εμάς,από την άλλη μεριά... ο υετός που φαίνεται...στα...τρεξίματα είναι και κρίσιμο ζητούμενο για τα νότια.Οσον αφορά τα προσήνεμα....οι νοτιάδες...που φαίνονται...τις περισσότερες φορές ειναι και το αναγκαίο στάδιο.....για την δημιουργία εμποδισμών σε δεύτερο χρόνο...στην Ευρώπη.Για χιόνι...ας αφήσουμε την βασίλισσα Πίνδο να στολισθεί.,..με ρετάλια την εβγαλε φέτος."θωμάς¨"
      .....ενοείτε προμηθευόμαστε πάλι λουκάνικα για ωμότητες.

      Διαγραφή
    5. Δε ξέρω "Θωμά" τι θα γίνει σε μας (ανατολικά προσήνεμα), όμως αρκετά συχνά μας διαδέχεται αυτή η δυτική διάταξη.

      Διαγραφή
    6. Ολα έχουν τη γοητεία τους.

      Διαγραφή
    7. Αποστόλη....στα παλιότερα χρόνια όταν η διαδοχή της κυκλοφορίας ήταν πιο ομαλή...αναγκαίο στάδιο...ως μεταβατικό...ήταν αυτό που θα βιώσουμε..μετά τις 10 Φεβρουαρίου,για μετά..όμως..όλα είναι ρευστά...ίσως το ψύχος..μείνει στο ύψος της ΒΔ Ευρώπης..,αλλά σε κάθε περίπτωση η Μεσόγειο θα έχει κινητικόητα...ετσι πέρα από τα ΔΚΒ καλό είναι να βραχούν...και τα νότια"θωμάς"

      Διαγραφή
    8. Ναι. Καλή και χρήσιμη η βροχή αλλά και το χιονάκι όμως.....

      Διαγραφή
    9. Διδαχθείσα ύλη, Αποστόλη.
      Η βροχή είναι η ευλογία και το χιόνι η σοφία και η μαγεία της φύσης!

      Διαγραφή
    10. Το φυσικό, το λογικό, το ορθόδοξο.

      Διαγραφή
  8. Καλησπέρα. Καλό μήνα να έχουμε. Ένας μήνας που μπήκε ανοιξιάτικα και έτσι θα πάει ως τις 10 περίπου. Και μάλιστα από εβδομάδα θα έχουμε και θερμή εισβολή με 20αρια.Λες και μας λειψανε φέτος. Όλα όμως θα αλλάξουνε μετά τις 10Φλεβαρη.Σας είχα πει πριν πολλές μέρες ότι η ΑΣΘ που πραγματοποιήθηκε στις 18 Γενάρη θα φανεί στην τρόπο σφαίρα σε 3 εβδομάδες. Και αυτό θα γίνει. Στις 10 Φλεβάρη κλείνουμε 3 εβδομάδες και το βλέπουμε στα τρεξίματα των μοντελων. Καταρχήν θα ξεκινήσουμε με Ατλαντικό αυλωνα με βροχές και νοτιάδες και χιόνια, στα ορεινά και στα ημιορεινα Ηπειρου και Δυτικής Μακεδονίας. Όσο θα πηγαίνουμε προς τα μέσα του μηνα οι δείκτες ΝΑΟ και ΑΟ θα γίνονται ευνοϊκοι για ψυχρή εισβολή στη χώρα μας. Βλέπω να αναπτυσσονται δυνατοί εμποδισμοι στην Ευρώπη. Κάποια μοντέλα εμφάνισαν Σκανδιναβικο και Σιβηρικο σε συνδυασμό με αζορικο. Μιλάμε για εκρηκτικό μείγμα για τη χώρα μας! Πιστεύω ότι έφτασε η στιγμή να δούμε πραγματικό χειμώνα στην Ελλάδα με διάρκεια αυτή τη φορά. Εστω και αργά! Εδώ θα είμαστε να τα παρακολουθούμε!

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Πολύ ενδιαφέρον... αναμένουμε σιγά σιγά να το δείξουν κ τα τρεξίματα στις μακροπρόθεσμες!

      Διαγραφή
    2. Γιάννης θεσπρωτός :´έλα μην ντρέπεσαι να το πεις μόνο θερμή εισβολή; καυσωνάρα μέσα στο Φλεβάρη μη δούμε και 24-26ο να λέτε γιατί είδα κάτι χρώματα στο gfs850 που θυμίζουνε προχωρημένο Απρίλη (και βάλε) κάτι κίτρινο πορτοκαλί χρώματα δείχνει για μεθαύριο τριτη 6 Φλεβάρη αν το ίδιο χρώμα το έδειχνε Μάιο Ιούνιο θα μεταφραζόταν άνετα σε 29-31ο αλλά υπόθετω ότι παίζουν και παράγοντες όπως δεν έχει μεγαλωσει πολύ η μέρα και δεν καίει τόσο πολύ ο ήλιος δε θα εκπλαγώ άμα δω 23-24ο στην Αθήνα σε αυτό το χρωματισμό αν παραμείνει ως έχει αφού δε χιόνισε και φάγαμε στη μάπα το ξερό κρύο τουλάχιστον να κάνουμε και λίγο οικονομία στη θέρμανση και αν θέλει ας δώσει το επόμενο σύστημα ψύχους πεδινού χιονιά κατά τη μέρα του Αγ.βαλεντινου να κάνει μια ωραία ατμόσφαιρα με χιονισμένο Παρθενώνα και όχι μόνο ας δώσει ένα χιονάκι 14 Φλεβάρη και ένα την Τσικνοπέμπτη 7 Μαρτίου για αποκριάτικη ατμόσφαιρα και μετά πάμε ολοταχώς για άνοιξοκαλόκαιρο

      Διαγραφή
  9. Δάσκαλος -Χρήστος Σιμούλης- Φώτης Ματραλής -Γιάννης Θεσπρωτός : Όλοι σας για........φίλημα . Μου φτιάξατε τη διάθεση !. ------======Π.Α.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  10. Το χιόνι που για τους περισσότερους είναι ο βασιλιάς των καιρικών φαινομένων, όπου και να πέφτει έχει την ίδια μαγεία, είτε στην Φλώρινα είτε στην Αθήνα είτε στη Ρόδο. Από μετεωρολογικής άποψης κάθε περιοχή-νομός-γεωγραφικό διαμέρισμα, θέλει το δικό του καιρό για να χιονιστεί. Το πρόβλημα τα τελευταία χρόνια που ολοένα και διογκώνεται είναι η μεταβολή στην αλληλουχία και τη διαδοχική σειρά. Ναι, είναι Φεβρουάριος και είναι λογικό να χιονίσει στην Αθήνα π.χ. Δεν είναι λογικό όμως να παρακαλώ να με θάψει στο χιόνι στο Μαρούσι, στο Χαϊδάρι, στην Ηλιούπολη, στο Μπραχάμι κτλ, όταν δεν έχει προηγηθεί ένας φυσιολογικός χειμώνας με εκ δυσμών επισκέψεις που θα χαρίσει άφθονα χιόνια στα βουνά. Πάντοτε υπήρχαν οι καλές και οι κακές χρονιές. Τώρα κάπου έχει ξεφύγει το πράγμα. Δεν μπορεί ρε αδερφέ τα Τζουμέρκα να έχουν χιονούρες και το Βελούχι στο Καρπενήσι, στα μέσα του χειμώνα, να έχει. κλειστό το χιονοδρομικό.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Η κατάσταση γενικά στην Πίνδο είναι πραγματικά πρωτόγνωρη από πλευράς χιονοκάλυψης Νίκο.
      Πολύ σωστά τα όσα επισήμανες.
      Μιλάω για χιόνι και όχι απλά για βροχές.
      Εκεί,εντάξει τα έχουμε πει αυτά λόγω γεωγραφικής θέσης υπερτερούμε.
      Πρέπει έστω και στην τελική πορεία του χειμώνα να αναστραφεί το κλίμα και πιστεύω ότι αυτό θα συμβεί οσονούπω.
      Τέλος να προσθέσω ότι δεν γίνεται επειδή καλόμαθαν οι φίλοι μας σε Μήδειες και Ελπίδες να ζητάμε κάθε χειμώνα είκοσι και τριάντα πόντους στρωμένους μέσα στην Αθήνα.
      Δυστυχώς χάνουμε την ουσία για μια χώρα όπως είναι η Ελλάδα και με το καιρικό κλίμα που την απαρτίζει.
      Μακάρι να έκανε την μεταβολή που μας πέρασε στα ανατολικά με μεγαλύτερη συχνότητα και ο χειμώνας να ήταν πιο γεμάτος και ας μην χιόνιζε στον Πειραιά ποτέ.
      Ο καιρός πάντα είχε και θα έχει τον τελευταίο λόγο εννοείται, όμως η φυσιολογική ροή του χειμώνα στην Ελλάδα αυτή είναι.
      Βροχές σε αφθονία, εναλλαγή νοτιάδων-βοριάδων με χιόνια στα ορεινά και κάποιες φορές σε κέντρο βόρειες και ΒΔυτικές περιοχές με χαμηλά υψόμετρα.
      Καλή Κυριακή.

      Διαγραφή
    2. Είναι απόλυτα λογικά αυτά που λέτε αλλά μην ενοχοποιείτε τις επιθυμίες μας ρε παιδιά.
      Άντε, καληνύχτα.

      Διαγραφή
  11. Την καλησπέρα μου στον Δάσκαλο κ σε όλοι την παρεα έτσι ακριβώς Δάσκαλε χίλιες φορές νότιαδες βροχές κ χιονια Στα βουνά

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  12. Αρκετοί είναι αυτοί που βιάζονται να τελειώσουν τον χειμώνα.
    Αμ' Δε!

    Σας ευχαριστούμε Δάσκαλε.
    Καλό βράδυ σε όλους.





    ΑπάντησηΔιαγραφή
  13. Μερικά σχόλια/διευκρινίσεις:
    1. Ένα μοντέλο (όπως το ECMWF) μπορεί να λάβει υπόψη του μετρήσεις κατά τη διάρκεια του τρεξίματος του μοντέλου (αφού έχει ξεκινήσει δηλαδή το τρέξιμο). Δηλαδή δεν είναι η κλασσική περίπτωση (input data ---> simulation ---> output data) που τρέχει στους υπερυπολογιστές, αλλά υπάρχει feedback loop κατά τη διάρκεια του τρεξίματος, δηλαδή ανατροφοδότηση με νεότερα στοιχεία/μετρήσεις που τροφοδοτούν το μοντέλο. Οι μετρήσεις (για το ECMWF τουλάχιστον) είναι στη μεγάλη τους πλειοψηφία από δορυφόρους (π.χ. EUMETSAT) αλλά και άλλα μέσα όπως αεροπλάνα που πετάνε και καταγράφουν μετρήσεις στα διάφορα επίπεδα, σταθμούς επίγειους και στη θάλασσα, ραδιοβολήσεις κλπ. Οπότε η διευκρίνιση αυτή είναι για το "3 ώρες μετά". Όλη αυτή η διαδικασία λέγεται data assimilation. Ουσιαστικά το αποτέλεσμα του ραν που βλέπουμε είναι η σύγκριση του τρεξίματος του μοντέλου με τις νέες μετρήσεις που κατέφτασαν, οπότε η νέα πρόγνωση είναι το αποτέλεσμα αυτής της σύγκρισης και της επικαιροποίησης των μετρήσεων. Και βέβαια και οι αρχικές μετρήσεις βελτιστοποιούνται με αυτή την τεχνική και αρκετή στατιστική ανάλυση. Και ούτω καθεξής..Εξ'ου και το 4D (3D+time, δηλαδή space + time). To 4D VAR δουλεύει 25+ χρόνια. Επίσης ένα από τα αδύνατα σημεία των μοντέλων είναι και τα biases στις προβλέψεις στην στρατόσφαιρα, ακόμα και σε κοντινές ώρες..και η συζήτηση που γίνεται είναι πώς μπορεί να βοηθήσει και η Τεχνητή Νοημοσύνη στη βελτιστοποίηση του data assimilation...
    2. Αναφορικά με την ΑΣΘ, από τα λίγα που ξέρουν οι ειδικοί (και διαβάζουμε και εμείς), πολύ χοντρικά και για αυτά που ξέρουμε για Ευρώπη, ισχυρή ΑΣΘ ευνοεί τη δυτική Ευρώπη και Αγγλία (beast from the east) (ουσιαστικά μεγάλια κομμάτια του πολικού στρoβιλου ξεκολλάνε και πάνε δυτική Ευρώπη, που προφανώς δεν μπορούν να κατέβουν στα πλάτη τα δικά μας), ενώ μέτρια ΑΣΘ έχει περισσότερες πιθανότητες να ευνοήσει τη χώρα μας με κάπως μικρότερους πολικούς αυλώνες (αν και συνήθως μετά από ΑΣΘ είναι αρκετά μεγάλοι που δε μας βολεύουν). Αναφορικά με το χρόνο επίδρασης της ΑΣΘ στην τροπόσφαιρα: είναι πιθανό αυτή να γίνεται γύρω στη μία εβδομάδα (+,-), ίσως 3-5 μέρες το ελάχιστο) μέχρι και λίγο παραπάνω από 1 εβδομάδα, και ανάλογα πάντα τι επίδραση έχει κάνει (και αν ειναι μεγάλη όπως το beast from the east μετά δύσκολα μπορεί να αλλάξει άμεσα αφού ο καιρός στην τροπόσφαιρα έχει πάρει το δρόμο του) αλλά και πόσο κρατάει (και ειδικά αν δεν έχουμε μεγάλες αλλαγές στην τροπόσφαιρα αρχικά). Π.χ. αυτή που έρχεται υπάρχει περίπτωση να κρατήσει για σημαντικό διάστημα μέχρι αρχές Μαρτίου (όπως και πέρυσι) αλλά είναι αδύνατο να πει κανείς τι θα γίνει.
    Όσο προφταίνω γράφω στο pefteixioni group στο facebook.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Ευχαριστούμε πολύ, φίλε μου. Έτσι έχουν τα πράγματα.
      Καλημέρα σε όλους.

      Διαγραφή