Säänennustusmallit

Numeeristen säänennustusjärjestelmien tuottamat laskennalliset sääennusteet ovat nykyaikaisen sääpalvelun keskeinen apuväline. Säätä ennustaessaan meteorologilla on tyypillisesti käytettävissään useita eri malleja ja erilaisia havaintotietoja tarvittaessa joka puolelta maailmaa. Oman taitonsa ja kokemuksensa perusteella meteorologi yhdistää nämä tiedot sääennusteeksi.

Numeerinen säänennustusjärjestelmä on monimutkainen tietotekninen sovellus, joka koostuu useista osista. Itse sääennustusmalli kykenee jäljittelemään eli simuloimaan ilmakehän prosesseja ja ilmiöitä fysiikan lakeihin perustuen. Se ei siis ole tilastollinen malli, jossa havaintoihin ja aiemmin toteutuneisiin sään kehityskulkuihin perustuen arvioitaisiin sään tulevaa kehitystä, vaan malli pyrkii toimimaan mahdollisimman tarkkaan oikean ilmakehän mukaisesti.

Lähtökohdan ennusteen laskennalle tuottaa havainto-assimilointijärjestelmä, jonka avulla ilmakehän havaintojen ja aikaisempien simulointien sisältämää tietoa yhdistetään tarkaksi ja fysikaalisesti realistiseksi kuvaukseksi ilmakehän tilasta tietyllä ajanhetkellä. Varsinaisen laskennallisen sääennusteen jälkeen mallin tietoa muokataan erilaisten jälkikäsittelyjärjestelmän avulla edelleen käyttäjälle sopivaan muotoon. Tällöin myös tuotetaan arvioita suureista, jotka eivät sellaisenaan esiinny ennustusmallin yhtälöissä.

Ilmatieteen laitoksessa käytetään useita numeerisia säänennustusjärjestelmiä. Maailman parhaimpia laskennallisia sääennusteita tuottaa Euroopan keskipitkien ennusteiden keskus (ECMWF), joka sijaitsee Readingissä Englannissa. Sen koko maapallon kattaviin laskentatuloksiin tukeudutaan laadittaessa useiden päivien yli kantavia ennusteita. Lyhyempiä ennusteita varten tuotetaan Ilmatieteen laitoksessa itse yksityiskohtaisempia laskelmia käyttäen rajoitetun alueen ennustusjärjestelmiä HIRLAM ja HARMONIE, joita kehitetään yhdessä usean eurooppalaisen sääpalvelulaitoksen kanssa.

Säänennustusmallijärjestelmän rakenteesta ja toiminnasta kerrotaan tarkemmin osiossa Säämallit ennusteen apuna.

 

Ilmatieteen laitoksessa käytössä olevien omien säämallien ennusteiden laskenta-alueet (ulompi Hirlam, sisempi Harmonie).
 

21.1.2015