Верифікація методів прогнозу радіаційних туманів
Альтернативна назва
Verification of radiation fog forecasting methods
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Кваліфікаційна робота магістра Перелазного А. Ю. за темою «Верифікація методів прогнозу радіаційних туманів» присвячена вивченню методів прогнозування радіаційного туману з використанням метеорологічних моделей та аналізу кліматичних умов, що сприяють його формуванню. Дослідження базується на аналізі даних метеорологічних спостережень для визначення основних параметрів і методів прогнозу, які впливають на точність визначення умов появи туману.
У роботі було використані такі методи: Сандерса, Зверева та Кирюхіна для вивчення їх справджуваності, а також ознайомились з чисельними методами прогнозу, такі як WRF, Large – Eddy Simulation (LES), Single – Column Model (SCM) та Met Office Unified Model (UM). Дослідження включає аналіз результатів прогнозів, їх точності та можливості адаптації під локальні кліматичні умови, що є важливими для забезпечення авіаційної безпеки в умовах обмеженої видимості.
Актуальність тематики магістерської роботи обумовлена необхідністю вдосконалення методів прогнозування радіаційного туману, який значно впливає на авіаційну безпеку, особливо під час зльоту та посадки літаків, а також у транспортній галузі загалом. Радіаційний туман є важливим і складним для прогнозування метеорологічним явищем, яке утворюється внаслідок охолодження приземного шару атмосфери та часто супроводжується інверсією температури, що обмежує горизонтальну видимість.
Метою даної роботи є перевірка справджуваності методів Сандерса, Зверева, Кирюхіна з можливістю варіювання меж допустимих похибок.
Завдання, що вирішувались у рамках дослідження для досягнення мети:
– проведено аналіз даних щодо випадків радіаційного туману на станції Київ за період з 2012 року по 2017 рік;
– перевірка на справджуваність методів Сандерса, Зверева, Кирюхіна з можливістю варіювання меж допустимих похибок;
– визначення найбільш ефективного методу розрахунку температури туманоутворення по місяцям року у відсотковому співвідношенні.
Обʼєкт дослідження – граничний шар атмосфери, зокрема процеси та умови, що впливають на формування і розвиток радіаційного туману в цьому шарі.
Предмет дослідження – прогноз температури туманоутворення, радіаційні тумани, їх умови виникнення та розвиток.
Методи дослідження, які було застосовано: спостереження, порівняння, аналіз, вимірювання.
Наукова новизна отриманих результатів магістерської роботи полягає у впровадженні підходу до прогнозування радіаційного туману з урахуванням локальних кліматичних умов на основі кількісних оцінок методів Сандерса, Зверева та Кирюхіна. Робота пропонує методику перевірки справджуваності та адаптації цих методів, що забезпечує більш точні прогнозні показники для регіональних особливостей.
Аналіз даних дозволив визначити відмінності у справджуваності прогнозів залежно від доби, сезону та температурних умов, що сприяє підвищенню точності прогнозів видимості та зменшенню ризиків, пов’язаних із радіаційним туманом
Практичне значення результатів цієї магістерської роботи полягає в можливості використання розроблених методик для покращення прогнозування радіаційного туману, що забезпечує підвищення безпеки польотів та ефективність авіаційного руху в умовах обмеженої видимості. Рекомендації щодо застосування методів Сандерса, Зверева та Кирюхіна з урахуванням локальних кліматичних умов дозволяють адаптувати їх для використання в оперативній роботі метеорологічних служб. Це також може сприяти інтеграції нових прогнозних даних у спеціалізовані платформи, які допомагають у прийнятті рішень авіаційними службами.
The master's thesis of A. Perelaznyi, on the topic «Verification of radiation fog forecasting methods» is devoted to the study of methods for forecasting radiation fog using modern meteorological models and analysis of climatic conditions that contribute to its formation. The study is based on the analysis of meteorological observation data to determine the main parameters and forecasting methods that affect the accuracy of determining the conditions for fog formation. The study applies the Sanders, Zverev and Kiryukhin methods to study their validity, as well as numerical forecast models such as WRF, Large-Eddy Simulation (LES), Single-Column Model (SCM) and Met Office Unified Model (UM). The study includes an analysis of the forecast results, their accuracy and the possibility of adaptation to local climatic conditions, which are important for ensuring aviation safety in conditions of limited visibility. The relevance of the master's thesis topic is due to the need to improve methods for predicting radiation fog, which significantly affects aviation safety, especially during take-off and landing, as well as in the transport industry in general. Radiation fog is an important and difficult meteorological phenomenon to predict, which is formed as a result of cooling of the surface layer of the atmosphere and is often accompanied by a temperature inversion that limits horizontal visibility. The aim of the work is to test the validity of the Sanders, Zverev, and Kiryukhin methods with the possibility of varying the limits of permissible errors. The tasks that were solved in the study to achieve this goal: – to analyse data on radiation fog events at Kyiv station for the period from 2012 to 2017; – validation of the methods of Sanders, Zverev, Kiryukhin with the possibility of varying the , limits of permissible errors; – determining the most effective method for calculating the temperature of fog formation by month of the year as a percentage. The object of research – the atmospheric boundary layer, in particular, the processes and conditions that affect the formation and development of radiation fog in this layer. The subject of the study – fog formation temperature forecast, radiation fogs, their conditions of occurrence and development. Research methods used: observation, comparison, analysis, measurement. The scientific novelty of the results of the master's thesis is the implementation of an approach to forecasting radiation fog taking into account local climatic conditions based on quantitative estimates of the Sanders, Zverev and Kiryukhin methods. The paper proposes a methodology for verifying the validity and adaptation of these methods, which provides more accurate forecasts for regional features. The data analysis allowed us to identify differences in the validity of forecasts depending on the day, season and temperature conditions, which contributes to improving the accuracy of visibility forecasts and reducing the risks associated with radiation fog. The practical significance of the results of this master's thesis lies in the possibility of using the developed methods to improve radiation fog forecasting, which ensures increased flight safety and efficiency of air traffic in conditions of limited visibility. Recommendations for the application of the methods of Sanders, Zverev and Kiryukhin, taking into account local climatic conditions, allow them to be adapted for use in the operational work of meteorological services. This can also facilitate the integration of new forecast data into specialised platforms that help aviation services make decisions.
The master's thesis of A. Perelaznyi, on the topic «Verification of radiation fog forecasting methods» is devoted to the study of methods for forecasting radiation fog using modern meteorological models and analysis of climatic conditions that contribute to its formation. The study is based on the analysis of meteorological observation data to determine the main parameters and forecasting methods that affect the accuracy of determining the conditions for fog formation. The study applies the Sanders, Zverev and Kiryukhin methods to study their validity, as well as numerical forecast models such as WRF, Large-Eddy Simulation (LES), Single-Column Model (SCM) and Met Office Unified Model (UM). The study includes an analysis of the forecast results, their accuracy and the possibility of adaptation to local climatic conditions, which are important for ensuring aviation safety in conditions of limited visibility. The relevance of the master's thesis topic is due to the need to improve methods for predicting radiation fog, which significantly affects aviation safety, especially during take-off and landing, as well as in the transport industry in general. Radiation fog is an important and difficult meteorological phenomenon to predict, which is formed as a result of cooling of the surface layer of the atmosphere and is often accompanied by a temperature inversion that limits horizontal visibility. The aim of the work is to test the validity of the Sanders, Zverev, and Kiryukhin methods with the possibility of varying the limits of permissible errors. The tasks that were solved in the study to achieve this goal: – to analyse data on radiation fog events at Kyiv station for the period from 2012 to 2017; – validation of the methods of Sanders, Zverev, Kiryukhin with the possibility of varying the , limits of permissible errors; – determining the most effective method for calculating the temperature of fog formation by month of the year as a percentage. The object of research – the atmospheric boundary layer, in particular, the processes and conditions that affect the formation and development of radiation fog in this layer. The subject of the study – fog formation temperature forecast, radiation fogs, their conditions of occurrence and development. Research methods used: observation, comparison, analysis, measurement. The scientific novelty of the results of the master's thesis is the implementation of an approach to forecasting radiation fog taking into account local climatic conditions based on quantitative estimates of the Sanders, Zverev and Kiryukhin methods. The paper proposes a methodology for verifying the validity and adaptation of these methods, which provides more accurate forecasts for regional features. The data analysis allowed us to identify differences in the validity of forecasts depending on the day, season and temperature conditions, which contributes to improving the accuracy of visibility forecasts and reducing the risks associated with radiation fog. The practical significance of the results of this master's thesis lies in the possibility of using the developed methods to improve radiation fog forecasting, which ensures increased flight safety and efficiency of air traffic in conditions of limited visibility. Recommendations for the application of the methods of Sanders, Zverev and Kiryukhin, taking into account local climatic conditions, allow them to be adapted for use in the operational work of meteorological services. This can also facilitate the integration of new forecast data into specialised platforms that help aviation services make decisions.
Опис
Ключові слова
103 науки про Землю, організація метеорологічного та геофізичного забезпечення Збройних Сил України, магістр, радіаційний туман, методи прогнозу, граничний шар атмосфери, температура, вологість, синоптичні умови, метеорологічне забезпечення, radiation fog, forecasting methods, atmospheric boundary layer, temperature, humidity, synoptic conditions, meteorological support
Бібліографічний опис
Перелазний, А. Ю. Верифікація методів прогнозу радіаційних туманів = Verification of radiation fog forecasting methods : кваліфікаційна робота магістра / А. Ю. Перелазний. – Одеса, 2024. – 63 с.