Verifikacija temperature, vjetra i padavina za WRF-NMM model visoke rezolucije na složenom terenu Crne Gore
PROBLEM/IZAZOV
Teren u Crnoj Gori varira od visokog planinskog sistema (do 2543m nadmorske visine) u sjevernom dijelu zemlje, preko kraškog segmenta u centralnom i zapadnom dijelu, do Jadranskog mora. Crnogorski reljef definiše brzu promjenu nadmorske visine u priobalju, brojnim kraškim poljima, basenima, riječnim dolinama, jedinstvenim kanjonima, velikim površinama prirodnih i vještačkih jezera i specifičnostima biodiverziteta, na relativno malom terenu. Precizno predviđanje atmosferskih pojava predstavlja izuzetno težak zadatak.
Zavod za hidrometeorologiju i seizmologiju (IHMS) i NCC Crne Gore testirali su WRF model za predviđanje vremena sa NMM jezgrom. Model istraživanja i prognoze vremena (WRF) je sistem za numeričko predviđanje vremena sljedeće generacije na mezoskali dizajniran za oba istraživanja atmosfere i za primjenu operativnih prognoza. Poseduje 2 dinamička jezgra: sistem za asimilaciju podataka i arhitekturu softvera, koji podržava paralelno računanje i proširivost sistema. Model služi širokom spektru meteoroloških aplikacija na skali od desetina metara do hiljada km.
Verifikacija je izvršena upoređivanjem WRF NMM predviđenih vrijednosti i izmjerenih vrijednosti temperature, vjetra i padavina za šest crnogorskih meteoroloških stanica u petogodišnjem periodu korišćenjem statističkih parametara. Težak zadatak prilagođavanja modela na složenom crnogorskom terenu uzrokovan je brzim promjenama nadmorske visine u obalnom području, brojnim kraškim poljima, basenima, riječnim dolinama i kanjonima, velikim površinama vještačkih jezera na relativno malom terenu. Predmet istraživanja su meteorološke mjerne stanice koje se nalaze u gradovima: Žabljak, Pljevlja (sjever Crne Gore – planinsko područje) kao i Golubovci (kod Podgorice), Nikšić, (centralni dio Crne Gore) i Bar, Tivat (jug Crne Gore – primorje).
RJEŠENJE:
WRF model se koristi za predviđanje vremena na IHMS klasteru na dnevnoj bazi i na manjem klasteru sa lošijim performansama. Model je instaliran na Yotta HPC klasteru kao u virtuelnoj laboratoriji, prilagođen za potrebe MNE i HPC infrastrukturu. Najnovija instalacija na HPC klasteru, podržana od strane NCC MNE, omogućila je IHMS-u da poboljša preciznost i predviđanje i da uporedi WRF model sa drugim modelima koji se koriste za MNE predviđanje vremena.
Izvori podataka koji se koriste u analizi su osmosatni izvještaji. Njihovim dekodiranjem, filtriranjem i sortiranjem stvorena je baza podataka osmosatnih meteoroloških veličina koja će se koristiti prilikom verifikacije za svaku od stanica.
Osnovni meteorološki parametri temperature, vjetra i padavina i performanse modela ovisit će o dobu dana, godišnjem dobu, nadmorskoj visini stanice, kao i okolnom reljefu stanica, za koje su rezultati modela verificirani. Nakon dobijanja prognostičkih meteoroloških parametara za 24 sata unaprijed, kreirana je baza satnih modeliranih i osmosatnih vrijednosti temperature, na visini od 2m i brzini vjetra na visini od 10m, dok su padavine sumirane u dvanaestočasovnim intervalima, odnosno od 6 do 18 sati. i od 18h do 6 ujutro narednog dana. Vremenski okvir za prikupljanje podataka za dalju obradu je 5 godina, odnosno od 2017. do 2021. godine. Neophodnost postavljanja modela visoke rezolucije neophodna je za pravovremeno prognoziranje opasnih meteoroloških pojava. Zavod za hidrometeorologiju će prilagoditi WRF NMM model za nacionalno predviđanje prema rezultatima/verifikaciji HPC simulacija. Na osnovu dobijenih rezultata verifikacije, dokazano je da je WRF NMM model dobro rješenje za prognozu vremena u Crnoj Gori.
BENEFITI:
- Ubrzanje numeričke prognoze vremena uz povećani računski kapacitet.
- Omogućavanje i poboljšanje preciznije vremenske inteligencije i modeliranja.
- Potencijalni uticaj na poslovanje mogao bi se istražiti i verificirati zahvaljujući preciznijim vremenskim prognozama/obavještajnim uslugama, također na lokaliziranom nivou i kroz više aplikacija koje se odnose na: pametnu poljoprivredu, turističke aktivnosti, zelenu energiju, pomorstvo, optimizirani/sigurni transport itd.