Αριθμητική Πρόγνωση Καιρού
| Τίτλος | Αριθμητική Πρόγνωση Καιρού / Numerical Weather Forecast |
| Κωδικός | GMCM305Y |
| Σχολή | Θετικών Επιστημών |
| Τμήμα | Γεωλογίας |
| Κύκλος / Επίπεδο | 2ος / Μεταπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή |
| Υπεύθυνος/η | Ιωάννης Πυθαρούλης |
| Κοινό | Ναι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 40001944 |
| Τίτλος | Αριθμητική Πρόγνωση Καιρού |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2017 – 2018 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 2 |
| Ώρες Συνολικά | 26 |
| Class ID | 600107691
|
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Erasmus
Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές
προγραμμάτων ανταλλαγής.
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Διδασκαλία)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Γνώση Η/Υ
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι ικανοί:
1) Να κατανοούν τη χρησιμότητα και τη λειτουργία ενός αριθμητικού μοντέλου πρόγνωσης καιρού
2) Να σχεδιάζουν τα κατάλληλα αριθμητικά πειράματα/προσομοιώσεις για πρόγνωση/ανάλυση καιρού
3) Να γράφουν προγράμματα σε γλώσσα Fortran για την προσομοίωση της διάδοσης ατμοσφαιρικών κυμάτων/διαταραχών με την εφαρμογή των κατάλληλων αριθμητικών μεθόδων.
4) Να κατανοούν και να εντοπίζουν τα σφάλματα των αριθμητικών μοντέλων πρόγνωσης καιρού και να γνωρίζουν τις μεθόδους αντιμετώπισής τους
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Αυτόνομη εργασία
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή: Γενική περιγραφή αριθμητικών μοντέλων, Ιστορικά στοιχεία, Εφαρμογές,
Εξισώσεις: Οι Θεμελιώδεις Εξισώσεις, προγνωστικές και διαγνωστικές εξισώσεις,
Αριθμητικές μέθοδοι: σφάλματα στρογγύλευσης και αποκοπής, σχήματα πεπερασμένων διαφορών, εξίσωση γραμμικής μεταφοράς, εξίσωση διάχυσης, εξίσωση μη-γραμμικής μεταφοράς, συνθήκη ευστάθειας, λανθασμένη μεταφορά ενέργειας (aliasing) και μη-γραμμική αστάθεια, φασματικές μέθοδοι, χρονική διαφόριση,
Πλέγματα: Οριζόντια πλέγματα, οριζόντια διακριτοποίηση, εναλλασόμενα πλέγματα του Arakawa, Γκαουσιανά πλέγματα, οριακές συνθήκες, επιλογή πλέγματος, τρόποι εμφώλευσης πλεγμάτων, κατακόρυφες συντεταγμένες (σίγμα – Eta – Ισεντροπικές συντεταγμένες), Οριακές συνθήκες στο έδαφος/θάλασσα (κατανομή ξηράς/θάλασσας, τοπογραφία, φυτοκάλυψη, χρήσεις γης),
Παραμετροποιήσεις φυσικών διεργασιών: ενεργειακό ισοζύγιο στην επιφάνεια, σχήματα εδάφους, ροές υγρασίας και θερμότητας στο έδαφος, διαδικασίες υγροποίησης (σχήματα μικροφυσικής, σχήματα κατακόρυφης μεταφοράς, χειρισμός χιονιού), αλληλεπίδραση ατμόσφαιρας/θάλασσας - ιξώδες υπόστρωμα,
Στοχαστική πρόγνωση (Ensemble Forecasting): ανάλυση, διαδικασίες επιχειρησιακής πρόγνωσης καιρού, αφομοίωση δεδομένων, σφάλματα προγνώσεων, στοχαστικές μέθοδοι (poor man’s ensemble, LAF, Ensemble Prediction System), Μοναδιαία διανύσματα, διαθέσιμα προγνωστικά προϊόντα.
Λέξεις Κλειδιά
Αριθμητική πρόγνωση καιρού, μετεωρολογικά αριθμητικά μοντέλα, ευστάθεια μοντέλου, πλέγματα, φυσικές παραμετροποιήσεις, σφάλματα αριθμητικών μοντέλων, στοχαστική πρόγνωση καιρού
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Διαλέξεις με τη χρήση του Powerpoint και του διαδικτύου, χρήση Η/Υ και της γλώσσας Fortran για τη δημιουργία προγραμμάτων, επικοινωνία με email
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 20 | 0,7 | ✓ | ✓ | |
| Εργαστηριακή Άσκηση | 6 | 0,2 | ✓ | ✓ | |
| Σύνολο | 26 | 0,9 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Γραπτές εξετάσεις, ασκήσεις (κατ'οίκον), παρουσιάσεις
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική)
Βιβλιογραφία
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
“Mesoscale Meteorological Modeling”. Roger Pielke Sr.
“Numerical Prediction and Dynamic Meteorology”. G.Haltiner and R.T.Williams
“Numerical Recipes in Fortran. The Art of Scientific Computing”. W.H.Press, S.A.Teukolsky, W.T.Vetterling, B.P.Flannery
“An Introduction to Dynamic Meteorology”. J.R.Holton
Τελευταία Επικαιροποίηση
19-09-2013
