Vízügyi Közlemények, 1984 (66. évfolyam)

4. füzet - Mekis Éva-Szöllősi-Nagy András: Numerikus sztochasztikus csapadék-előrejelző modell - folyamatos lefolyás-előrejelzés időelőnyének növeléséhez

520 Mekis É. és Szöllösi-Nagy A. az első gyakorlati alkalmazás csak a nagy számítógépek megjelenésével vált lehetővé. A hidrodinamikus közelítésen alapuló első numerikus időjárás előrejelzést Charney-Fjortoft-Neumann János (1950) tette közzé. A közelítések részletes leírása az eredményekkel együtt Haitiner ( 1971 ) könyvében megtalálható, magyar nyelven Práger ( 1982) foglalja össze a terület eredményeit. Nagy számítógép-kapacitás esetén az alapegyenleteket nyers formájukban, a geosztrofikus egyszerűsítés nélkül (azaz nem feltételezve, hogy egyensúly létezik a Coriolis-erő és a nyomási gradiens között), csak a hidrosztatikus feltétel megtartásával (feltételezve, hogy a légkör a gravitáció következtében egyensúlyban van) oldható meg. Ezzel a közelítéssel kiszámítható a vertikális mozgás, ami a csapadék mennyiségi előrejelzésének feltétele. A számítógéppel történő numerikus előrejelzések megadják a hőmérséklet és a légáramlások eloszlását a légkör különböző állandó szintjeire. A fejlettebb modellek, mint például az angol BushbyTimpson (1967) 10 szintes modellje, a vertikális mozgást és a nedvességet is előrejelzik, ami szintén segiti a csapadék numerikus előrejelzését. A gyakorlatban alkalmazott többszintes modellek rácstávolsága általában 300 km. Az utóbbi években a WWW

1 rendszer telekommunikációs hálózatán keresztül a csapadék előrejelzések minden ország felhasználói rendelkezésére állnak. Például Európában 24 órás előrejelzést az NSZK Regionális Időjárási Központ 9 szintes modellje szolgáltat, míg 12 órás előrejelzést a Svéd Meteorológiai és Hidrológiai Intézet 3 szintes modellje ad, az Angol Hidrometeorológiai Szolgálat 6 órás bontással 36 órára ad előrejelzést. A hidrodinamikus közelítés fejlődésével párhuzamosan a sztochasztikus módszerek alkalmazása is egyre nagyobb teret hódított az elmúlt évtizedben. Craddock (1965) az előrejelzés céljára elemzi a meteorológiai idősorokat. Spektrumanalízis segítségével állapítja meg, hogy a csillagászatilag megfigyelt évi és napi periodikus változáson kívül nem figyelhető meg más állandó periodikus változás, bár néhol közel periodikusnak tűnő olyan kitérések vannak, amelyek időnként jelentős amplitúdót is elérnek. Hasonló eszközöket használ, de nem ugyanarra a végkövetkeztetésre jut Jones (1964) a spektrumanalízist és a meteorológiai idősorok lineáris előrejelzését tárgyaló tanulmányában. Módszere a napi maximális hőmérséklet periodikus átlagos szórásától független idősor véletlen összetevőjének sűrűségfüggvényét becsli. A becsült spektrumra a lineáris Wiener-Kolmogorov féle előrejelzést alkalmazza. Sharma-Mahalnabis (1974) egyváltozós statisztikus előrejelzési módszert ad, melyet a napi maximális hőmérséklet idősorának előrejelzésére használnak, a rekurzív Kálmán-szűrő alkalmazásával. Sinha-Sharma (1975) az egyváltozós közelítést több időjárási változóra terjeszti ki. A napi hőmérsékletre, nyomásra, nedvességre és szélsebességre lineáris többváltozós regressziós modellt vezetnek be. Az azonosítás és előrejelzés szintén Kálmán-szürő\e\ történik. Johnson-Bras ( 1980) munkája egy ultrarövid idejű (1 óra vagy kevesebb) csapadék-előrejelző modellt tartalmaz. A modell több állomáson párhuzamosan jelzi előre a csapadékot. A modell paramétereit itt is Kálmán-szűrő becsüli. A modell magában foglalja, mint közvetlen paramétert a vihar mozgásának irány- és sebességértékét is. A hidrodinamika elvein nyugvó csapadék-előrejelző modellek operatív alkalmazása olyan számítógépi feltételeket támaszt amelyek Magyarországon egyelőre nem állnak rendelkezésre, így a hazai operatív gyakorlatban még nem alkalmazhatók. A szinoptikusok a mindennapi csapadék előrejelzést a Bodolainé (1976) kidolgozta találkozási modell alapján adják meg. Az előrejelzést tovább pontosítja a szinoptikus tapasztalata, ameny3 World leather Watch (Időjárási Világszolgálat) a Meteorológiai Világszervezet (WMO) programja.