A középtávú előrejelzések (2-10 napos) megalapozása az ECMWF modell produktumainak felhasználásával
1994. július 1-én Magyarország a kelet-közép európai országok közül - társult tagként - elsőként csatlakozott a nagy-britanniai, readingi székhelyű Európai Középtávú Előrejelző Központhoz (European Centre for Medium Range Weather Forecasts, ECMWF). Az ECMWF 1975-ben 18 európai ország összefogásaként jött létre. Az előrejelző központ alapvető célja jó minőségű, középtávú (2-10 napos időtartamú) numerikus előrejelzések készítése. Az ECMWF naponta operatívan futtat az egész Földet lefedő 10 napos érvényességű determinsztikus és valószínűségi időjárás előrejelzési modelleket. Az ECMWF-ről, tevékenységi köréről az ECMWF honlapjain kaphatunk tájékoztatást. Társult tagságunk révén a központ előrejelzési produktumaihoz teljes mértékben hozzájutunk, az OMSZ középtávú előrejelzései alapvetően az ECMWF produktumaira épülnek.
2001. november 24. 00 UTC-re érvényes 84 órás előrejelzés
Az ECMWF operatív numerikus modelljei
Determinisztikus modell
Az ECMWF readingi központjában, naponta kétszer a 00 és 12 UTC-s kezdeti meteorológiai mezőkből kiindulva 10 napos modell determinisztikus előrejelzéseket futtatnak. A determinisztikus modell a hidro-termodinamikai egyenletrendszert a spektrális módszerrel oldja meg, szférikus harmonikusok alkalmazásával. A modell számos fizikai kölcsönhatást vesz figyelembe, így például az óceán - légkör, a talajnedvesség és a légkör, valamint a hótakaró és a légkör közötti kölcsönhatást. A determinisztikus modell a felszín és a 0.1 hPa nyomási felület között 59 réteget tartalmaz. A modell horizontális térbeli felbontása 40 km. 2005-ben a modell függőleges felbontása 91 rétegre, míg a horizontális felbontása 25 km-re fog növekedni.
Ensemble előrejelzések
A légkör kaotikus viselkedése és a kiindulási megfigyelési adatok hiányos volta, valamint a numerikus modell hibái miatt, az előrejelzési időtartam növekedésével a megfigyelési hibák jelentős mértékben növekednek.
A fenti hatások figyelembevételével készülnek az un. ensemble, vagy valószínűségi előrejelzések. Az ensemble előrejelzési technika alkalmazása során, az aktuális légköri helyzettől függően, az érzékeny földrajzi területek felett a légkörben a kiindulási állapotra kisebb mértékű zavarokat helyeznek, s így egymástól kisebb nagyobb mértékben különböző kezdeti állapotból indítják a modellt. Ily módon egymástól kissé eltérő kezdeti állapotból néhány nap múlva már egymástól jelentősebb mértékben eltérő előrejelzett állapot alakulhat ki.
A 10 napos érvényességű valószínűségi előrejelzések megvalósítását 1992 végén, az un. ensemble előrejelzések megindulása tette lehetővé. Napjainkban - naponta kétszer 00 és 12 UTC-kor - az ensemble előrejelzés során 51 különböző kezdeti állapotból indul a modell. Az ensemble előrejelzési modell felépítése a determinisztikus modellével megegyezik, csupán a jelentős számítógép idő csökkentése céljából a térbeli felbontása gyengébb. Az ensemble modell térbeli felbontása jelenleg 80 km. 2005-ben a modell horizontális felbontása 50 km-re fog növekedni.
2005. június 20. 00 UTC-kor készített 10 napos érvényességű ensemble fáklya és meteogram előrejelzés
Havi és évszakos előrejelzések
Az utóbbi évek tudományos eredményei lehetővé tették a tengerfelszín hőmérsékleti rendellenességek - anomáliák - légkörre gyakorolt hatásának vizsgálatát is. A légkör alsó határfeltételei, mint a tengerfelszín hőmérséklet, talajnedvesség és hótakaró hosszabb időre erősen befolyásolja a légkör állapotát. Az általános légkörzésre jelentős hatása van az un. El Nino jelenségnek. A kapcsolt légkör-óceán modellek alkalmazásával lehetővé válik az előrejelzési időtartam kiterjesztése.
Az előrejelezhetőség javulása két tényezőnek köszönhető:
•
a helyszíni, megfigyelési technika fejlődése a Csendes óceán egyenlítői területein, amely révén a felső 500 m vastag réteg hőmérsékleti viszonyait ismerhetjük meg. A műholdak mérései szintén sok információt adnak a szél, hőmérséklet és nedvesség eloszlásáról,
•
az óceán és a légkör közötti kölcsönhatásokat leíró numerikus modellek szintén sokat fejlődtek az utóbbi időkben, s térbeli felbontásuk is sokat javult.
2005. február 15. és 2005. március 13. közötti
időszakra érvényes heti bontású hőmérsékleti anomália előrejelzés
Az ECMWF a kísérleti évszakos előrejelzési programot 1995-ben indította el. Az első operatív szezonális előrejelzés 1998. júniusban készült el. Az évszakos előrejelzési modell 40 tagú ensemble előrejelzésből áll, térbeli felbontása 125 km. Napjainkban hetente készül havi előrejelzés, s havonta évszakos előrejelzés.
Az 2005. január 1-i évszakos előrejelzésből készített budapesti EPS meteogram a 2005. január - május időszakra
Az ECMWF 1999-2008 közötti stratégiai fejlesztési tervében kiemelt szerepet kapott az extrém, illetve veszélyes időjárási események középtávú előrejelzésének fejlesztése. Mivel a veszélyes meteorológiai helyzetek kialakulásának előrejelzése kiemelten fontos feladata az OMSZ-nak is, ezért e témakörben az utóbbi években széleskörű vizsgálatok folytak. A 2m-es hőmérséklet, 10m-es szélsebesség, a 24 órás csapadék összeg előrejelzés magyarországi beválását vizsgáltuk az un. extreme forecast index (EFI) alkalmazásával.
Az extreme forecast index statisztikai vizsgálata szerint a +72, +96, +120 órás ensemble előrejelzések beválása meglepően jó volt a 2000. nyári hőhullám idején. A vizsgálat során egyértelműen igazolódott, hogy a szélsőséges időjárási események ensemble modellre épülő középtávú előrejelzés megbízhatóbb, mint a determinisztikus.
Az ECMWF modellek használata az OMSZ-ban
Az Országos Meteorológiai Szolgálatnál 1995. óta használjuk az ECMWF modellelőrejelzéseket. Magyarország társult tagságából eredően széleskörűen használhatjuk az ECMWF-beli archivumot, valamint a kifejlesztett számítógépes softwareket. Résztveszünk az ECMWF továbbképzési programjában, s az utóbbi években lehetővé vált számunkra a readingi munkában való részvétel is. Az OMSZ információs honlapján a megjelenő középtávú előrejelzési információk az ECMWF modellekre épülve készülnek az OMSZ-ban. Számos szolgáltatásunk szintén az ECMWF előrejelzését használja fel. Az előrejelzéseink beválásáról a NMO verifikációs honlapja ad összefoglaló tájékoztatást.
Az osztályon a elmúlt években számos software-t adaptáltunk, illetve fejlesztettünk. Így az osztályunkon operatívan a következő előrejelzések készülnek:
Fáklya: Az 51 tagú ensemble előrejelzésből tetszőleges kiválasztott földrajzi pontra tetszőleges meteorológiai paraméterre készített minden ensemble előrejelzést tartalmazó időbeli grafikont ensemble fáklya előrejelzésnek nevezzük. A grafikon nevét a görbe alakjáról kapta. A grafikon az egyedi ensemble előrejelzések (lila vonalak) mellett tartalmazza a determinisztikus (sárga vonal), az un. kontroll (narancssárga vonal) valamint az ensemble átlag (barna vonal) előrejelzést is.
Meteogram: Az 51 tagú ensemble előrejelzésből tetszőleges kiválasztott földrajzi pontra a felhőzet, a 6 órás csapadék összeg, 10 méteres szélsebesség, 2 méteres hőmérséklet meteorológiai paraméterekre vonatkozó grafikus előrejelzést ensemble meteogramnak nevezzük. A grafikon tartalmazza a determinisztikus (kék vonal), az un kontroll (piros vonal) valamint az ensemble terjedelem (függőleges fekete vonal), alsó és felső quartilis (zöld doboz) és a medián (vízszintes fekete vonal) előrejelzést is.
Pontbeli vertikális metszet (pszeudo TEMP): A determinisztikus numerikus előrejelzési modell 60 vertikális un. modell szinten jelzi előre a légkör várható állapotát. A meteorológiai gyakorlatban általában kiválasztott izobárfelületeken készült térképeket használnak, azonban a légkör függőleges szerkezetének pontosabb leírására alkalmasabb a modellszinti előrejelzést használni. Az ábrán a hőmérséklet, nedvesség, valamint a szélirány és sebesség vertikális profilját láthatjuk.
Kárpát-medence középpontú clusterezés: Az 51 tagú ensemble előrejelzésből az előrejelzések bizonyos szempontok szerinti csoportosításával idegen szóval clusterezésével az időjárási helyzet bizonytalanságától függően átlagosan kettő - három, maximum hat un. cluster előrejelzést hozunk létre. A jelenlegi hazai operatív gyakorlatban az 500 hPa-os izobárfelület +120 órára előrejelzett áramlási mezeje alapján történik a clusterezés. Az egyes clusterekbe tartozó ensemble előrejelzések felhasználásával előállítjuk az un. cluster átlagot, valamint kiválasztjuk a cluster átlaghoz legközelebb elhelyezkedő ensemble tagot az ún. reprezentatív tagot.
Valószínűségi napfénytartam: Elsősorban az energia szolgáltatás, valamint a turizmus igényeinek kiszolgálására naponta készül hét napos érvényességű táblázatos és grafikus formátumú valószínűségi napfénytartam előrejelzés.
Valószínűségi globálsugárzás: Elsősorban az energia szolgáltatás, valamint a turizmus igényeinek kiszolgálására naponta készül hét napos érvényességű táblázatos és grafikus formátumú valószínűségi globálsugárzás előrejelzés.
Valószínűségi széllökés: Elsősorban a balatoni viharjelzés, valamint az energia szolgáltatás igényeinek kiszolgálására naponta készül hét napos érvényességű táblázatos és grafikus formátumú széllökés valószínűségi széllökés előrejelzés.
Szezonális: Az ECMWF évszakos előrejelzések alapján, minden hónap 15-én a hőmérsékletre s csapadékra vonatkozó táblázatos és grafikus évszakos előrejelzést készítünk Magyarország hat tájegységére.
A témakör iránt érdeklődők átfogó angol nyelvű tájékoztatást találnak az alábbi oldalon:
http://www.ecmwf.int/products/forecasts/seasonal/documentation/index.html
>
Feladatok 
