vejrprognosemodeller

Vejrprognosemodeller, eller numeriske vejrforudsigelsesmodeller, er værktøjer som anvender fysiske ligninger til at simulere atmosfæren og producere forudsigelser af vejr og klimarelaterede variabler. Modellerne kører på computere og giver griddede feltresultater over geografiske områder og tidsperioder fra timer til flere dage.

Processen består af tre hovedelementer: indledende tilstand og dataassimilation, den numeriske løsning af atmosfærens dynamik og fysik, og generering af outputs til brugervenlige produkter. Indledende tilstand baseres på observationer fra forskellige kilder, som sensorer og satellitter, og opdateres kontinuerligt gennem dataassimilation (f.eks. variational eller ensemblemetoder).

Modeller deles ofte i globale og regionale. Globale modeller dækker hele kloden med relativt lavere opløsning, mens regionale modeller fokuserer på mindre områder med højere opløsning. Kendte eksempler: globale ECMWF og GFS; regionale COSMO, WRF, ALADIN; nationale modeller som UKMET og DMI-systemer. Outputtet omfatter temperatur, vind, nedbør, lufttryk, fugtighed og skyforhold og leveres som griddede felter og tidsserier.

Ensembleforecasting genererer flere samtidige prognoser ved at variere startbetingelser eller modellens parametre og giver et tilknyttet usikkerhedsskøn. Dataassimilation samler observationer fra vejrstationer, radar, satellitter og radiosonder og bruges til at opdatere den aktuelle tilstand, inden prognoser køres. Validering vurderer nøjagtigheden og systematiske fejl gennem metrikker som RMSE, bias og hit rates. Udfordringer omfatter beregningskrav, uklarheder i fysiske parameteriseringer (skyer, nedbør og turbulens) og begrænsninger i initialiseringsdata. Vejrprognosemodellerne er grundlaget for korttidsvarsler og har anvendelser inden for luftfart, landbrug og beredskab.