LIPA Numer 4 Kwiecien 2, 1995

LIPA Numer 4 Kwiecien 2, 1995


LL        II      PPPPPP        AA
LL        II      PP  PP      AA  AA
LL        II      PPPPPP     AA    AA
LLLLL     II      PP         AAAAAAAA
LLLLL     II      PP         AA    AA

Lista Polskich Atmosferykow i Sympatykow

Najbardziej podobne do miast wloskich sa inne miasta wloskie.

LIPA w hypertekscie: mosaic http://www.iopan.gda.pl/lipa.html

Od edytora (pflatau@ucsd.edu)

W dzisiejszym numerze wyniki VIII konkursu KBN i wazny list B. Jakubiaka z IMGW.

Nie bede ukrywal, prosze Panstwa, ze to co opisuje dzis Jakubiak to wspaniala inicjatywa. Kazdemu z nas moze, ale nie wszystkim musi, przysnic sie taki sen:

W IMGW dziala brytyjski, wielkoskalowy i mezoskalowy model na CRAYu-T90. Swietne wyniki z modelu wyswietlane sa na stacjach graficznych o duzych, jasnych ekranach. Drukarki laserowe drukuja czytelne prognozy uzywane do przewidywania pogody. Globalne, asimilowane dane poczatkowe, sa archiwowane w IMGW dla celow klimatycznych i po dziesieciu latach jest juz dziesiec lat danaych.
W Polskich uniwersytetach stado magistrantow i doktoratow z zapalem ulepsza model wprowadzajac jeszcze lepsza fizyke i numeryke. Dzieje sie to az do tak niebywalego stopnia, ze Brytyjczycy blagaja nas o pozwolenie na zainstalowanie tych poprawek u siebie. Hydrolodzy i grupy teledetekcykne asymiluja dane radarowe i satelitarne doprowadzaja prognoze pogody do niebywalego stopnia. IGF PAN uzywa modelu do prognozowania ozonu, a w czasie kazdego ekperymentu meteorologicznego i oceanograficznego w Polsce wyniki z modelu dostepne sa natychmiast. Samoloty sa kierowane na najlepsza chmure a statki wrecz przeciwnie.

VIII Konkurs Komitetu Badan Naukowych 1995 (Rybka_Renata;Renata@igf.edu.pl)

Haman, K., prof. dr hab., 167.600 (nowych zl = PLN) Eksperymentalne i teoretyczne badanie oddzialywan miedzyskalowych w chmurach
UW, Instytut Geofizyki

Grybos, R., prof. dr hab., 58.500 PLN
Analiza optymalizacji ruchu powietrza nad obszarem zurbanizowanym Politechnika Slaska,
Instytut Maszyn i Urzadzen Energetycznych

Sadowski M., prof. dr hab, (promotor) 28.900 PLN Ocena wplywu przyszlych zmian klimatu na temperature i opad w Polsce Warszawa, Instytut Ochrony Srodowiska

Wibig, J., dr, 23.400 PLN
Czasowo-przestrzenny rozklad opadow i temperatury w Europie w zaleznosci od warunkow cyrkulacyjnych
Uniwersytet Lodzki, Wydzial Biologii i Nauk o Ziemi Zaklad Meteorologii i Klimatologii

Winnicki, I., dr hab., 9.500 PLN
Rozproszony system pomiarow meteorologicznych Wojskowa Akademia Techniczna

Klysik, K., dr hab., 80.000 PLN
Zroznicowanie klimatu lokalnego Lodzi (czesc II monografii "Klimat i bioklimat Lodzi")
Uniwersytet Lodzki, Wydzial Biologii i Nauk o Ziemi Zaklad Meteorologii i Klimatologii

Myslek-Laurikainen, B., dr, 29.300 PLN
Monitoring skazen promieniotworczych przyziemnej warstwy atmosfery przy uzyciu stacji poboru powietrza ASS-500 oraz naturalnych bioindykatorow skazen promieniotworczych i przemyslowych w systemach lesnych Otwock, Swierk
Instytut Problemow Jadrowych im. Soltana

Ernst, K., prof. dr hab., 71.500 PLN
Pomiar przeplywu skazen atmosferycznych nad granica polsko - niemiecka przy pomocy lidaru
UW, Instytut Fizyki

Sobik, M., mgr., 36.000 PLN
Wplyw 'seeder - feeder effect' na opady atmosferyczne i depozycje zanieczyszczen w Sudetach
Uniwersytet Wroclawski, Instytut Geofizyczny Wydzial Nauk Przyrodniczych

UK Unified Model w IMGW (Bogumil Jakubiak; B.Jakubiak@icm.edu.pl)

Zdecydowalem sie napisac do LIPY po przeczytaniu opisu przygod Leszka Lobockiego z instalacja modelu ETA w Warszawie. Jestem pracownikiem IMGW od 20 lat. W latach 70-tych bylem w zespole pracujacym nad odfiltrowanym modelem prognoz krotkoterminowych, od 85 roku jestem kierownikiem Zakladu Prognoz Meteorologicznych Dlugoterminowych. W ostatnich latach zaadaptowalem do celow prognoz polrocznych metody nieliniowej mechaniki, wykorzystujac twierdzenie Takensa o zanurzeniu, umozliwiajace rekonstrukcje trajektorii systemu klimatycznego na podstawie informacji zawartej w szeregach czasowych danych obserwacyjnych. Ostatnio, w ramach badan dynamiki klimatu wspolpracuje z Chesterem Ropelewskim z CAC

Uwazalem zawsze, ze IMGW powinno dysponowac wlasnym modelem prognostycznym i w momencie instalacji pierwszego EL-98 w ICM (Interdyscyplinarnym Centrum Modelowania) na Unwersytecie Warszawskim natychmiast nawiazalem z nimi wspolprace. Poczatkowo testowalem model transportu promieniowania Wiscombe'a (DISORT), ktorym zainteresowalem sie w trakcie pobytu w Finlandii w 1993 i ktory przywiozlem do Warszawy. Z czterech europejskich systemow prognostycznych: HIRLAM krajow skandynawskich, ALADIN-ARPAGE Francji i LACE, Europa sluzby niemiekiej i Unified Model (UM) sluzby brytyjskiej najwieksze szanse na szybka instalacje mial model brytyjski, w wersji mezoskalowej eksploatowany operacyjnie od 91 roku. Bardzo szybko udolo sie nam uzyskac zgode na bezplatne udostepnienie wersji zrodlowej modelu UM do celow badawczych i juz w czerwcu 1994, przy pomocy kolegow z UKMO i Cray Research zainstalowalismy w Warszawie wersje 3.2 modelu UM wraz z trzydniowym zbiorem danych testowych. Poczatkowo grupa entuzjastow modelu liczyla 8 osob, lecz spartanskie warunki pracy (IMGW nie posiada lacznosci z ICM a swobodny dostep do terminali na Uniwersytecie byl mozliwy dopiero w godzinach wieczornych) spowodowaly, ze w rezultacie powaznie zainteresowane dalszym rozwojem modelu sa tylko 4 osoby z IMGW. Na szczescie znalazlem chetnych do wspolpracy w innych organizacjach: w ICM, w Swierku, a przede wszystkim w UKMO i Cray Res. co nie stawia nas na zupelnie przegranej pozycji.
W trakcie polrocznych eksperymentow z modelem sporo sie nauczylismy. Poczatkowo model sprawial sporo klopotow z praca rownolegla na kilku procesorach, lecz okazalo sie, ze byla to wina systemu operacyjnego i jego upgrade do wersji Unicos 8.0.3.1A rozwiazal nasze problemy. W dalszym ciagu nieco klopotow mamy z grafika, gdyz w UKMO stosowany jest PP package wykorzystujacy GKS, ktorego brak w ICM. Na razie do ogladania wynikow w postaci graficznej uzywamy pakietu AVS, lecz dostosowanie w przyszlosci modelu do dzialalnosci operacyjnej bedzie wymagalo znacznej pracy nad meteorologiczna stacja robocza.

Podam teraz kilka informacji o modelu UM. W odroznieniu od innych systemow prognostycznych jeden kod model (300 000 wierszy w fortranie) jest wykorzystywany zarowno do globalnych prognoz krotkoterminowych, prognoz regionalnych, mezoskalowych a takze do wieloletnich calkowan przy badaniu zmian klimatu. Model wykorzystuje bardziej dokladna aproksymacje rownan pierwotnych (uwzgledniono trzecia skladowa sily Coriolisa) w przyblizeniu hydrostatycznym. Rownania sa calkowane we wspolrzednych sferycznych z wykorzystaniem hybrydowej wspolrzednej pionowej (sigma w dolnych warstwach, przechodzaca powoli do wspolrzednej cisnieniowej w stratosferze). Rownania sa aproksymowane metoda roznic skonczonych a zmienne sa rozmieszczone zgodnie ze schematem "B" Arakawy. Do calkowania zastosowano bardzo efektywna metode rozszczepienia (split-expicit) z dokladnoscia czwartego rzedu redukujaca sie do drugiego rzedu w przypadkach silnych gradientow predkosci. Szereg modulow fizycznych zawiera kilka wersji, np. promieniowanie krotkofalowe ma trzy wersje a ktorych najkosztowniejsza jest wersja z osobnym traktowaniem wiazki dyfuzyjnej. W modelu uwzglednia sie nastepujace procesy fizyczne: promieniowanie krotkofalowe (w czterech pasmach), promieniowanie dlugofalowe (w szesciu pasmach), procesy w warstwie granicznej i na powierzchni, opad wielkoskalowy, procesy konwekcyjne, dyfuzje pionowa, cykl hydrologiczny z wielowarstwowym modelem gruntu, schemat chmury. Jest to jeden z nielicznych modeli w ktorym zawartosc wody w chmurze jest zmienna prognostyczna.

W Warszawie zainstalowano wersje mezoskalowa modelu UM z biegunem przesunietym wzduz poludnika 19E do szerokosci 36.5 stopnia, co minimalizuje zmiennosc kroku przestrzennego w obszarze calkowania. Testowana wersja obejmuje 92*92 punkty na 31 poziomach z krokiem przestrzennym 0.15 stopnia (okolo 17 km). Przy rownoleglej pracy na czterech procesorach uzyskanie prognozy 12 godzinnej zajmuje 8487 sekund CPU przy czasie rzeczywistym 55 minut. Z poszczegolnych procedur modelu najwiecej czasu (29%) zajmuja kroki dopasowania w schemacie roznicowym, podczas gdy kroki adwekcyjne pochlaniaja 18% czasu. Zprocesow fizycznych najbardziej kosztowne jest przenoszenie promieniowania dlugofalowefo w atmosferze (11%).

Mamy duze zrozumienie wsrod kierownictwa ICM dla naszych prac i obietnice priorytetowego dostepu do nowej maszyny (YMP 4E) jesli uda nam sie doprowadzic model do dzialalnosci operacyjnej. Prowadzimy powazne rozmowy w tej sprawie z wieloma partnerami, jednakze dzialalnosc operacyjna wymaga sporych nakladow finansowych, zarowno w sprzet (zestaw satacji roboczych w IMGW, szybka lacznosc pomiedzy IMGW a ICM oraz IMGW a UKMO), software (grafika) jak i w ludzi, gdyz bardzo marne (znacznie poniej sredniej krajowej) pensje w IMGW nie sprzyjaja doborowi kadry. Sadze, ze szanse na dalszy rozwoj modelu i jego staly upgrade beda tylko wowczas, gdy uznamy UKMO za partnera strategicznego, zapewniajacego nam szkolenie, pomoc merytoryczna oraz cale zaplecze ponad setki naukowcow i programistow pracujacych nad modelem. Przyjecie takiego rozwiazania wymaga jednak funduszy na konsultacje i udzial w eksploatacji komputera. Z wstepnych ocen wynika, ze jest to suma rzedu $300.000 rocznie. Czy jest ktos, kto potrafi zweryfikowac ta ocene?

Instalacja EL98 spotkala sie z duzym uznaniem calego srodowiska akademickiego a maszyna jest wykorzystywana w 98%. Powstanie ICM stworzylo rowniez szanse przed polska meteorologia i wierze w to, ze pomimo licznych klopotow uda sie doprowadzic model UM do dzialalnosci operacyjnej. Dobrze byloby pojsc za przykladem brytyjskim i skoncentrowac uwage na jednym modelu co wyszlo by tylko z korzyscia dla sluzby.

Lista #as of March, 24 1995