säämalli

Säämalli on matemaattinen ja tietokonepohjainen malli, jota käytetään ilmakehän tilan ennustamiseen. Malli kuvaa ilmakehän fysiikkaa ja dynamiikkaa ja ratkaisee peruslaki- ja havaintoihin perustuvia yhtälöitä numeerisesti, jotta voidaan jatkaa nykytilasta tulevaa tilaa.

Ennuste perustuu alkutilanteisiin, jotka saadaan havainnoista. Havaitut tiedot täydennetään data-assimilaatiolla, joka yhdistää havainnot ja mallin sisäisen tilan paremmaksi arvioksi. Data-assimilaatiomenetelmät kuten 3D-Var, 4D-Var ja EnKF ovat tyypillisiä.

Säämallit voivat olla globaaleja tai alueellisia, ja ne käyttävät erilaista ratkaisumenetelmää sekä gridding- tai spektrimuotoa. Keskeisiä ovat horisontaalinen ja vertikaalinen resoluutio sekä mallin fysiikan parametroinnit. Mallin tuottamat ennusteet sisältävät kenttiä kuten tuulen nopeus ja suunta, lämpötila, kosteus, ilmanpaine sekä sademuoto.

Ennusteet ulottuvat yleensä 24 tunnista useisiin päiviin; pidemmän aikavälin ennusteiden epävarmuus kasvaa. Tämän epävarmuuden arvioimiseksi käytetään ensemble-ennusteita, joissa useita simuloituja tapauksia ajetaan hieman erilaisilla alustus- tai fyysisillä parametreilla, jolloin saadaan todennäköisyyksiä ja riskinarvioita.

Säämallit ovat meteorologisten palvelujen keskeinen työkalu. Esimerkkejä globaaleista malleista ovat ECMWF:n Integrated Forecast System ja NOAA:n Global Forecast System, ja alueellisia malleja kehitetään sekä kansallisissa että kansainvälisissä yhteistyöverkostoissa.