Jak powstaje prognoza pogody w ICM Meteo?

Numeryczne prognozowanie pogody to czysta matematyka. Znając warunki początkowe i brzegowe oraz posiadając odpowiedni model opisujący i prognozujący zachodzące zmiany fizyczne w atmosferze, można obliczyć stan pogody w przyszłości. Jednak przy tak wielu zmiennych i siłach na nie oddziałujących, nie są to łatwe zadania. A sprostać mu mogą tylko superkomputery z wysoką mocą obliczeniową.

W zaciszu serwerowni na warszawskiej Białołęce, każdego dnia superkomputer przetwarza 2 terabajty danych, aby dostarczyć nam możliwie najlepszą  prognozę pogody. Zanim jednak to nastąpi, niezbędne jest pozyskanie danych obserwacyjnych. Tu z pomocą przychodzi Brytyjska Służba Meteorologiczna Met Office, której partnerem jest ICM Meteo. Zatem prześledźmy krok po kroku, jak powstaje prognoza pogody w ICM Meteo.

Superkomputer do stworzenia prognozy pogody używa ponad 1080 rdzeni komputerowych. Dla porównania, standardowy komputer biurowy posiada … 4 rdzenie.

Gdybyśmy chcieli obliczyć prognozę pogody na naszym domowym laptopie (o ile posiadałby taką pamięć operacyjną), zamiast 40 minut, ten liczyłby ją  nawet 30 dni.

Wszystko zaczyna się od danych początkowych i brzegowych pochodzących z modelu globalnego liczonego w Met Office. Dane, prosto z Wielkiej Brytanii, trafiają na serwer,  a następnie są dopasowywane poprzez interpolację do siatki regionalnego modelu UM. Z kolei inny skrypt czeka w gotowości na dane wynikowe, aż zakończy się wyliczanie prognoz. Superkomputer potrzebuje około 40 minut, aby stworzyć prognozę pogody dla modelowanego obszaru. Zatem na podstawie obecnych warunków pogodowych, dzięki symulacji opartej na równaniach matematycznych, komputer jest w stanie obliczyć prognozę na kilka dni do przodu.

Prognoza pogody to nie tylko maszyny i równania. Równie istotny jest wkład pracy zespołu ekspertów. Nad przebiegiem całego procesu czuwa operator, który sprawdza m.in. czy dane o początkowych warunkach meteorologicznych, dotarły w porę na serwer oraz monitorują prawidłowy przebieg obliczeń. Operatorzy czuwają nad tym procesem 24 godziny na dobę przez cały rok.

Kiedy pojawiają się kolejne prognozy pogody?

Model UM liczony jest 4 razy na dobę dla warunków początkowych z godz. 00, 06, 12 i 18 (według czasu UTC ). Prognozy pojawiają się na stronie po ok. 4.5 godz. od godziny podanej jako start prognozy.

Model UM 4km:

•  4:05 UTC (6:05 czasu letniego)
•  9:55 UTC (11:55 czasu letniego)
•  16:05 UTC (18:05 czasu letniego)
•  21:55 UTC (23:55 czasu letniego)

 

Prognoza na pierwszą dobę dostępna jest około 20 minut przed godzinami podanymi powyżej

Model UM 1.5 km:

• 7:25 UTC (9:25 czasu letniego)

 

Prognoza na pierwszą dobę dostępna około godziny 5:05 UTC

Model GFS:

• 4:44 UTC (6:44 czasu letniego)
• 16:44 UTC (18:44 czasu letniego)

 

Na ile dni do przodu liczona jest prognoza pogody?

Wszystko zależy od modelu i godziny startu prognozy:

• UM 4 km: prognozy z godziny 00 i 12 - 120 godzin (5 dni)
• UM 4 km: prognozy z godziny 06 i 18 - 60 godzin (2,5 dnia)
• UM 1,5 km: prognozy z godziny 00 i 12 - 78 godzin (~3,5 dnia)
• GFS (liczony poza ICM): prognozy z godziny 00 i 12 - 14 dni

 

Podsumowując, widać zatem, że prognozowanie pogody to wyjątkowo złożony proces, wymagający ogromnej ilości danych, potężnych maszyn oraz pracy wielu osób.  Ponadto wzrastające oczekiwania społeczne wymagają coraz dokładniejszych prognoz, dlatego naukowcy z zespołu ICM Meteo współpracują z zagranicznymi partnerami nad dalszym rozwojem i ulepszaniem modelu. Wszystko po to, aby dostarczać najlepszej jakości prognozy pogody.