نموذج الغلاف الجوي

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة
توقعات لمدة 96 ساعة لارتفاع الجهد الجيوبوتنشالي عند مستوى 850 مليبار ودرجة الحرارة من نظام التنبؤ العالمي

في علم الغلاف الجوي ، يُعدّ نموذج الغلاف الجوي نموذجًا رياضيًا مبنيًا على مجموعة كاملة من المعادلات الديناميكية الأساسية التي تحكم حركات الغلاف الجوي. ويمكنه استكمال هذه المعادلات بمعاملات خاصة بالانتشار المضطرب ، والإشعاع ، والعمليات الرطبة ( كالسحب والهطول )، وتبادل الحرارة ، والتربة ، والنباتات، والمياه السطحية، والتأثيرات الحركية للتضاريس ، والحمل الحراري. معظم نماذج الغلاف الجوي عددية، أي أنها تُجزّئ معادلات الحركة. ويمكنها التنبؤ بالظواهر الميكروسكوبية مثل الأعاصير والدوامات في الطبقة الحدية ، والتدفق المضطرب دون الميكروسكوبي فوق المباني، بالإضافة إلى التدفقات الجوية العامة والعالمية. يكون النطاق الأفقي للنموذج إما عالميًا ، يغطي الأرض بأكملها (أو أي جرم سماوي آخر )، أو إقليميًا ( منطقة محدودة )، يغطي جزءًا فقط من الأرض. كما تختلف نماذج الغلاف الجوي في كيفية حسابها لحركات السوائل الرأسية. تتضمن بعض أنواع النماذج نماذج حرارية، [ 1 ] ونماذج ضغطية ، ونماذج هيدروستاتيكية ، ونماذج غير هيدروستاتيكية. وتختلف هذه الأنواع من النماذج بناءً على افتراضاتها حول الغلاف الجوي، والتي يجب أن توازن بين سرعة الحساب ودقة النموذج في محاكاة الغلاف الجوي الذي يقوم بمحاكاته.

تُحسب التنبؤات باستخدام معادلات رياضية لفيزياء وديناميكيات الغلاف الجوي. هذه المعادلات غير خطية، ويستحيل حلها بدقة. لذلك، تُقدم الطرق العددية حلولًا تقريبية. تستخدم النماذج المختلفة طرق حل مختلفة. غالبًا ما تستخدم النماذج العالمية الطرق الطيفية للأبعاد الأفقية وطرق الفروق المحدودة للبعد الرأسي، بينما تستخدم النماذج الإقليمية عادةً طرق الفروق المحدودة في الأبعاد الثلاثة جميعها. بالنسبة لمواقع محددة، تستخدم إحصائيات مخرجات النموذج معلومات مناخية، ومخرجات التنبؤات الجوية العددية ، وبيانات رصد الطقس السطحي الحالية، لتطوير علاقات إحصائية تُراعي انحياز النموذج ومشاكل دقته.

الأنواع

حراري

يفترض النموذج الحراري الرئيسي أنه بينما قد تتغير شدة الرياح الحرارية ، فإن اتجاهها لا يتغير بالنسبة للارتفاع، وبالتالي يمكن محاكاة عدم استقرار الغلاف الجوي باستخدام سطحي الارتفاع الجيوبوتنشالي عند 500 مليبار (15 بوصة زئبقية ) و 1000 مليبار (30 بوصة زئبقية) ومتوسط ​​الرياح الحرارية بينهما. [ 2 ] [ 3 ]    

باروتروبي

تفترض النماذج الباروتروبية أن الغلاف الجوي شبه باروتروبي ، مما يعني أن اتجاه وسرعة الرياح الجيوستروفية مستقلان عن الارتفاع. بعبارة أخرى، لا يوجد قص رأسي للرياح الجيوستروفية. ويشير هذا أيضًا إلى أن خطوط سماكة الغلاف الجوي (مؤشر لدرجة الحرارة) موازية لخطوط ارتفاع الطبقات العليا. في هذا النوع من الغلاف الجوي، تُعد مناطق الضغط المرتفع والمنخفض مراكز لشذوذات درجات الحرارة الدافئة والباردة. تتميز مناطق الضغط المرتفع ذات النواة الدافئة (مثل المرتفع شبه الاستوائي ومرتفع برمودا-الأزور) ومناطق الضغط المنخفض ذات النواة الباردة برياح تزداد قوتها مع الارتفاع، والعكس صحيح بالنسبة لمناطق الضغط المرتفع ذات النواة الباردة (المرتفعات القطبية الضحلة) ومناطق الضغط المنخفض ذات النواة الدافئة (مثل الأعاصير المدارية ). [ 4 ] يحاول النموذج الباروتروبي حل شكل مبسط من ديناميكيات الغلاف الجوي بناءً على افتراض أن الغلاف الجوي في حالة توازن جيوستروفي ؛ أي أن رقم روسبي للهواء في الغلاف الجوي صغير. [ 5 ] إذا افترضنا أن الغلاف الجوي خالٍ من التباعد ، فإن التفاف معادلات أويلر يختزل إلى معادلة الدوامة الباروتروبية . ويمكن حل هذه المعادلة الأخيرة على طبقة واحدة من الغلاف الجوي. وبما أن الغلاف الجوي على ارتفاع 5.5 كيلومتر تقريبًا (3.4 ميل) خالٍ من التباعد في معظمه، فإن النموذج الباروتروبي هو الأنسب لتقريب حالة الغلاف الجوي عند ارتفاع الجهد الجيوبوتنشالي الموافق لهذا الارتفاع، والذي يتوافق مع سطح ضغط الغلاف الجوي عند 500 مليبار (15 بوصة زئبقية) . [ 6 ]   

الضغط الهيدروستاتيكي

تقوم النماذج الهيدروستاتيكية باستبعاد الموجات الصوتية المتحركة عموديًا من معادلة الزخم الرأسي، مما يزيد بشكل ملحوظ من الخطوة الزمنية المستخدمة في تشغيل النموذج. يُعرف هذا بالتقريب الهيدروستاتيكي . تستخدم هذه النماذج إما إحداثيات الضغط أو إحداثيات الضغط-سيجما الرأسية. تتقاطع إحداثيات الضغط مع التضاريس، بينما تتبع إحداثيات سيجما خطوط الكنتور. يُعدّ افتراضها الهيدروستاتيكي منطقيًا طالما أن دقة الشبكة الأفقية ليست صغيرة، وهو النطاق الذي يفشل عنده هذا الافتراض.

غير هيدروستاتيكي

تُعرف النماذج التي تستخدم معادلة الزخم الرأسي الكاملة بالنماذج غير الهيدروستاتيكية. يمكن حل النموذج غير الهيدروستاتيكي بطريقة غير مرنة، أي أنه يحل معادلة الاستمرارية الكاملة للهواء بافتراض أنه غير قابل للانضغاط، أو بطريقة مرنة، أي أنه يحل معادلة الاستمرارية الكاملة للهواء مع افتراض أنه قابل للانضغاط تمامًا. تستخدم النماذج غير الهيدروستاتيكية الارتفاع أو الارتفاع السيجما كإحداثيات رأسية. يمكن أن تتقاطع إحداثيات الارتفاع مع سطح الأرض، بينما تتبع إحداثيات الارتفاع السيجما تضاريس الأرض. [ 7 ]

تاريخ

لوحة التحكم الرئيسية لجهاز إينياك في كلية مور للهندسة الكهربائية

بدأ تاريخ التنبؤ العددي بالطقس في عشرينيات القرن العشرين بفضل جهود لويس فراي ريتشاردسون الذي استخدم إجراءات طورها فيلهلم بيركنز . [ 8 ] [ 9 ] ولم يتقلص وقت الحساب إلى أقل من فترة التنبؤ نفسها إلا مع ظهور الحاسوب وبرامج المحاكاة الحاسوبية . أنشأ جهاز إينياك أولى التنبؤات الحاسوبية عام 1950، [ 6 ] [ 10 ] وفي وقت لاحق، زادت الحواسيب الأكثر قوة من حجم مجموعات البيانات الأولية وتضمنت نسخًا أكثر تعقيدًا من معادلات الحركة. [ 11 ] في عام 1966، بدأت ألمانيا الغربية والولايات المتحدة بإنتاج تنبؤات تشغيلية تستند إلى نماذج المعادلات الأساسية ، تبعتها المملكة المتحدة عام 1972 وأستراليا عام 1977. [ 8 ] [ 12 ] وأدى تطوير نماذج التنبؤ العالمية إلى ظهور أولى نماذج المناخ. [ 13 ] [ 14 ] ساهم تطوير النماذج ذات النطاق المحدود (الإقليمية) في تحقيق تقدم في التنبؤ بمسارات الأعاصير المدارية وكذلك جودة الهواء في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي. [ 15 ] [ 16 ]

نظرًا لأن مخرجات نماذج التنبؤ القائمة على ديناميكيات الغلاف الجوي تتطلب تصحيحات قرب مستوى سطح الأرض، فقد طُوِّرت إحصاءات مخرجات النموذج (MOS) في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي لنقاط التنبؤ الفردية (المواقع). [ 17 ] [ 18 ] وحتى مع تزايد قدرة الحواسيب العملاقة، فإن دقة تنبؤات نماذج الطقس العددية لا تتجاوز أسبوعين تقريبًا في المستقبل، إذ أن كثافة وجودة البيانات المرصودة - إلى جانب الطبيعة الفوضوية للمعادلات التفاضلية الجزئية المستخدمة في حساب التنبؤ - تُدخل أخطاءً تتضاعف كل خمسة أيام. [ 19 ] [ 20 ] وقد ساعد استخدام تنبؤات مجموعات النماذج منذ تسعينيات القرن الماضي في تحديد عدم اليقين في التنبؤ وتوسيع نطاق التنبؤات الجوية إلى فترات زمنية أبعد مما كان ممكنًا في السابق. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

التهيئة

طائرة استطلاع جوي من طراز WP-3D أوريون أثناء الطيران.
توفر طائرات استطلاع الطقس، مثل طائرة WP-3D Orion هذه ، بيانات يتم استخدامها بعد ذلك في التنبؤات الجوية العددية.

الغلاف الجوي سائل . ولذلك، تقوم فكرة التنبؤ العددي بالطقس على أخذ عينات من حالة هذا السائل في وقت محدد، واستخدام معادلات ديناميكا الموائع والديناميكا الحرارية لتقدير حالته في وقت لاحق. تُسمى عملية إدخال بيانات الرصد في النموذج لتوليد الشروط الأولية بالتهيئة . على اليابسة، تُستخدم خرائط التضاريس المتوفرة بدقة تصل إلى كيلومتر واحد (0.6  ميل) عالميًا للمساعدة في نمذجة دورات الغلاف الجوي في المناطق ذات التضاريس الوعرة، وذلك لتحسين تصوير خصائص مثل الرياح الهابطة، والأمواج الجبلية ، والغيوم المرتبطة بها والتي تؤثر على الإشعاع الشمسي الوارد. [ 24 ] أحد المصادر الرئيسية للبيانات هو الرصد من أجهزة (تُسمى المجسات الراديوية ) في بالونات الأرصاد الجوية التي ترتفع عبر طبقة التروبوسفير وصولًا إلى طبقة الستراتوسفير، حيث تقيس معايير جوية مختلفة وترسلها إلى جهاز استقبال ثابت. [ 25 ] مصدر رئيسي آخر هو البيانات من أقمار الأرصاد الجوية . تعمل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية على توحيد أجهزة الرصد، وممارسات الرصد، وتوقيت هذه الرصدات على مستوى العالم. تُرسل المحطات تقاريرها إما كل ساعة في تقارير METAR ، [ 26 ] أو كل ست ساعات في تقارير SYNOP . [ 27 ] ونظرًا لأن هذه الرصدات غير منتظمة التباعد، تُعالج باستخدام أساليب دمج البيانات والتحليل الموضوعي، التي تُجري مراقبة الجودة وتُحدد القيم في المواقع التي يمكن استخدامها بواسطة الخوارزميات الرياضية للنموذج. [ 28 ] ثم تُستخدم البيانات في النموذج كنقطة انطلاق للتنبؤ. [ 29 ]

تُقدّم الطائرات التجارية تقارير للطيارين على طول مسارات السفر [ 30 ] وتقارير للسفن على طول مسارات الشحن. [ 31 ] كما تُرسل الطائرات التجارية تقارير تلقائية عبر نظام نقل بيانات الأرصاد الجوية للطائرات (AMDAR) التابع للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، باستخدام راديو VHF إلى المحطات الأرضية أو الأقمار الصناعية. وتستخدم المشاريع البحثية طائرات الاستطلاع للتحليق داخل وحول الأنظمة الجوية ذات الأهمية، مثل الأعاصير المدارية . [ 32 ] [ 33 ] كما تُحلّق طائرات الاستطلاع فوق المحيطات المفتوحة خلال فصل الشتاء في الأنظمة التي تُسبّب قدراً كبيراً من عدم اليقين في توجيهات التنبؤ، أو يُتوقع أن يكون لها تأثير كبير على القارة الواقعة في اتجاه مجرى النهر خلال الفترة من ثلاثة إلى سبعة أيام. [ 34 ] بدأ إدخال الجليد البحري في نماذج التنبؤ في عام 1971. [ 35 ] وبدأت الجهود لإدراج درجة حرارة سطح البحر في تهيئة النموذج في عام 1972 نظراً لدورها في تعديل الطقس في خطوط العرض العليا من المحيط الهادئ. [ 36 ]

حساب

مثال على التنبؤ بارتفاع الجهد الجيوبوتنشالي عند مستوى 500 مليبار من نموذج التنبؤ العددي بالطقس.
تستطيع الحواسيب العملاقة تشغيل نماذج بالغة التعقيد لمساعدة العلماء على فهم مناخ الأرض بشكل أفضل.

النموذج هو برنامج حاسوبي يُنتج معلومات الأرصاد الجوية لأوقات مستقبلية في مواقع وارتفاعات محددة. يتضمن أي نموذج مجموعة من المعادلات، تُعرف بالمعادلات الأولية ، تُستخدم للتنبؤ بحالة الغلاف الجوي في المستقبل. [ 37 ] تُهيأ هذه المعادلات من بيانات التحليل، وتُحدد معدلات التغير. تتنبأ هذه المعدلات بحالة الغلاف الجوي لفترة قصيرة في المستقبل، وتُعرف كل زيادة زمنية بالخطوة الزمنية. تُطبق المعادلات بعد ذلك على حالة الغلاف الجوي الجديدة لإيجاد معدلات تغير جديدة، وتتنبأ هذه المعدلات الجديدة بحالة الغلاف الجوي في وقت أبعد في المستقبل. تُكرر عملية حساب الخطوات الزمنية حتى يصل الحل إلى وقت التنبؤ المطلوب. يرتبط طول الخطوة الزمنية المُختار داخل النموذج بالمسافة بين النقاط على الشبكة الحسابية، ويُختار للحفاظ على الاستقرار العددي . [ 38 ] تتراوح الخطوات الزمنية للنماذج العالمية في حدود عشرات الدقائق، [ 39 ] بينما تتراوح الخطوات الزمنية للنماذج الإقليمية بين دقيقة واحدة وأربع دقائق. [ 40 ] تُشغَّل النماذج العالمية في أوقات مختلفة في المستقبل. يُشغَّل نموذج UKMET الموحد لمدة ستة أيام في المستقبل، [ 41 ] ويُشغَّل نموذج المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى لمدة عشرة أيام في  المستقبل، [ 42 ] بينما يُشغَّل نموذج نظام التنبؤ العالمي الذي يديره مركز النمذجة البيئية  لمدة ستة عشر يومًا في المستقبل. [ 43 ]

المعادلات المستخدمة هي معادلات تفاضلية جزئية غير خطية، يستحيل حلها بدقة باستخدام الطرق التحليلية، [ 44 ] باستثناء بعض الحالات المثالية. [ 45 ] لذلك، تُعطي الطرق العددية حلولًا تقريبية. تستخدم النماذج المختلفة طرق حل مختلفة: فبعض النماذج العالمية تستخدم الطرق الطيفية للأبعاد الأفقية وطرق الفروق المحدودة للبعد الرأسي، بينما تستخدم النماذج الإقليمية وغيرها من النماذج العالمية عادةً طرق الفروق المحدودة في الأبعاد الثلاثة جميعها. [ 44 ] يُعرف الناتج المرئي الذي يُنتجه حل النموذج باسم مخطط التنبؤ ، أو prog . [ 46 ]

تحديد المعلمات

تتراوح أضلاع مربعات الشبكة في نماذج الطقس والمناخ بين 5 كيلومترات (3.1 ميل) و 300 كيلومتر (190 ميل) . يبلغ حجم سحابة الركام النموذجية أقل من كيلومتر واحد (0.62 ميل) ، ويتطلب تمثيلها فيزيائيًا باستخدام معادلات حركة الموائع شبكة أدق من ذلك. لذا، تُحدد العمليات التي تمثلها هذه السحب باستخدام معلمات متفاوتة التعقيد. في النماذج الأولى، إذا كان عمود الهواء في مربع شبكة النموذج غير مستقر (أي أن الجزء السفلي منه أكثر دفئًا من الجزء العلوي)، فإنه ينقلب، ويختلط الهواء في ذلك العمود الرأسي. تضيف المخططات الأكثر تطورًا تحسينات، مع الأخذ في الاعتبار أن بعض أجزاء المربع فقط قد تشهد حملًا حراريًا ، وأن عمليات التداخل وغيرها تحدث. يمكن لنماذج الطقس التي تحتوي على مربعات شبكة بأضلاع تتراوح بين 5 كيلومترات (3.1 ميل) و 25 كيلومترًا (16 ميلًا) أن تمثل السحب الحملية بشكل صريح، على الرغم من أنها لا تزال بحاجة إلى تحديد معلمات فيزياء السحب الدقيقة . [ 47 ] إن تكوّن السحب واسعة النطاق ( من نوع الستراتوس ) يعتمد على أسس فيزيائية، إذ تتشكل عندما تصل الرطوبة النسبية إلى قيمة محددة. ومع ذلك، لا بد من مراعاة العمليات التي تحدث على نطاق أصغر من نطاق الشبكة. فبدلاً من افتراض أن السحب تتشكل عند رطوبة نسبية 100%، يمكن ربط نسبة السحب برطوبة نسبية حرجة تبلغ 70% للسحب من نوع الستراتوس، و80% أو أكثر للسحب الركامية، [ 48 ] مما يعكس التباين الذي يحدث على نطاق أصغر من نطاق الشبكة في الواقع.     

تُحدد كمية الإشعاع الشمسي الواصل إلى سطح الأرض في المناطق الوعرة، أو نتيجة لتغير كثافة السحب، وفقًا للمعايير، حيث تحدث هذه العملية على المستوى الجزيئي. [ 49 ] كما أن حجم شبكة النماذج كبير مقارنةً بالحجم الفعلي للسحب والتضاريس ودرجة خشونة سطحها. ويُؤخذ في الاعتبار زاوية الشمس وتأثير طبقات السحب المتعددة. [ 50 ] ويُحدد نوع التربة ونوع الغطاء النباتي ورطوبة التربة كمية الإشعاع المُساهمة في التسخين وكمية الرطوبة المُمتصة في الغلاف الجوي المجاور. لذا، من المهم تحديد معاييرها. [ 51 ]

النطاقات

ينقسم النطاق الأفقي للنموذج إما إلى نطاق عالمي يغطي كامل سطح الأرض، أو نطاق إقليمي يغطي جزءًا منها فقط. تُعرف النماذج الإقليمية أيضًا بنماذج المناطق المحدودة (LAMs). تستخدم النماذج الإقليمية تباعدًا أدق للشبكة لتحليل الظواهر الجوية على نطاق أصغر، نظرًا لأن نطاقها الأصغر يقلل من متطلبات الحوسبة. تستخدم النماذج الإقليمية نموذجًا عالميًا متوافقًا للشروط الابتدائية لحافة نطاقها. تنشأ حالات عدم اليقين والأخطاء في نماذج المناطق المحدودة من النموذج العالمي المستخدم لشروط حدود حافة النموذج الإقليمي، وكذلك من عملية إنشاء شروط حدود نماذج المناطق المحدودة نفسها. [ 52 ]

يتم التعامل مع الإحداثي الرأسي بطرق مختلفة. تستخدم بعض النماذج، مثل نموذج ريتشاردسون لعام 1922، الارتفاع الهندسي (z{\displaystyle z}) كإحداثي رأسي. استبدلت النماذج اللاحقة الإحداثي الهندسيz{\displaystyle z}يُستخدم نظام إحداثيات الضغط، حيث تصبح ارتفاعات الجهد الجيوبوتنشالي لأسطح الضغط الثابت متغيرات تابعة ، مما يُبسط المعادلات الأساسية بشكل كبير. [ 53 ] ويرجع ذلك إلى أن الضغط يتناقص مع الارتفاع عبر الغلاف الجوي للأرض . [ 54 ] استخدم النموذج الأول المستخدم في التنبؤات التشغيلية، وهو نموذج الضغط الباروتروبي أحادي الطبقة، إحداثية ضغط واحدة عند مستوى 500 مليبار (15 بوصة زئبقية) ، [ 6 ] وبالتالي كان ثنائي الأبعاد بشكل أساسي. أما النماذج عالية الدقة - والتي تُسمى أيضًا نماذج النطاق المتوسط ​​- مثل نموذج أبحاث وتنبؤات الطقس، فتميل إلى استخدام إحداثيات ضغط مُعَيَّرة تُعرف بإحداثيات سيجما . [ 55 ] 

النسخ العالمية

من بين النماذج العددية العالمية الأكثر شهرة ما يلي:

النسخ الإقليمية

من بين النماذج العددية الإقليمية الأكثر شهرة ما يلي:

  • تم تطوير نموذج WRF ( نموذج أبحاث وتنبؤات الطقس) بالتعاون بين المركز الوطني للتنبؤ البيئي (NCEP) والمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي (NCAR) ومجتمع أبحاث الأرصاد الجوية. يحتوي WRF على عدة تكوينات، منها:
  • يُعدّ نموذج HARMONIE-Climate (HCLIM) نموذجًا مناخيًا محدود النطاق، وهو مبنيّ على نموذج HARMONIE الذي طوّره اتحادٌ كبيرٌ من معاهد التنبؤات الجوية والبحوث الأوروبية. وهو نظام نموذجي، كنموذج WRF، يُمكن تشغيله في العديد من التكوينات، بما في ذلك بدقة عالية باستخدام فيزياء Arome غير الهيدروستاتيكية، أو بدقة أقل باستخدام فيزياء هيدروستاتيكية تعتمد على مخططات ALADIN الفيزيائية. وقد استُخدم بشكلٍ رئيسي في أوروبا والقطب الشمالي لدراسات المناخ، بما في ذلك تقليص النطاق إلى 3 كيلومترات فوق الدول الاسكندنافية، وفي دراساتٍ تبحث في الظواهر الجوية المتطرفة.
  • تم تطوير نموذج RACMO في المعهد الهولندي للأرصاد الجوية (KNMI) ، وهو يعتمد على ديناميكيات نموذج HIRLAM مع مخططات فيزيائية من IFS
    • يُعدّ RACMO2.3p2 نسخةً قطبيةً من النموذج المستخدم في العديد من الدراسات لتوفير موازنة الكتلة السطحية للصفائح الجليدية القطبية، وقد طُوّر في جامعة أوتريخت.
  • MAR (Modele Atmospherique Regionale) هو نموذج مناخي إقليمي تم تطويره في جامعة غرونوبل في فرنسا وجامعة لييج في بلجيكا.
  • يُعدّ HIRHAM5 نموذجًا مناخيًا إقليميًا طُوّر في المعهد الدنماركي للأرصاد الجوية ومعهد ألفريد فيجنر في بوتسدام . وهو يعتمد أيضًا على ديناميكيات HIRLAM مع مخططات فيزيائية مستوحاة من تلك الموجودة في نموذج ECHAM. ومثل نموذج RACMO، استُخدم HIRHAM على نطاق واسع في العديد من أنحاء العالم ضمن مخطط CORDEX لتوفير توقعات مناخية إقليمية. كما أنه يحتوي على نمط قطبي استُخدم لدراسات الغطاء الجليدي القطبي في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية.
  • يشير مصطلح "نموذج النطاق المتوسط ​​لأمريكا الشمالية " (NAM) إلى أي نموذج إقليمي يُشغّله المركز الوطني للتنبؤ البيئي (NCEP) في منطقة أمريكا الشمالية. بدأ المركز استخدام نظام التسمية هذا في يناير 2005. وبين يناير 2005 ومايو 2006، استخدم نموذج إيتا هذه التسمية. وبدءًا من مايو 2006، بدأ المركز استخدام نموذج WRF-NMM كنموذج النطاق المتوسط ​​التشغيلي لأمريكا الشمالية.
  • نظام RAMS، وهو نظام نمذجة الغلاف الجوي الإقليمي الذي طُوّر في جامعة ولاية كولورادو لإجراء عمليات محاكاة عددية للأرصاد الجوية وغيرها من الظواهر البيئية على نطاقات تتراوح من أمتار إلى مئات الكيلومترات - وهو الآن متاح للجمهور.
  • MM5 الجيل الخامس من نموذج بن ستيت/المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي متوسط ​​المقياس
  • نظام التنبؤ الإقليمي المتقدم (ARPS)، الذي طُوّر في جامعة أوكلاهوما، هو نظام شامل متعدد المقاييس للمحاكاة والتنبؤ غير الهيدروستاتيكي، يُمكن استخدامه للتنبؤ بالطقس على نطاق إقليمي وصولاً إلى محاكاة وتوقع الأعاصير. ويُعدّ دمج بيانات الرادار المتقدمة للتنبؤ بالعواصف الرعدية جزءًا أساسيًا من هذا النظام.
  • تم تطوير نموذج HIRLAM عالي الدقة للمناطق المحدودة من قبل اتحادات أبحاث التنبؤ العددي بالطقس الأوروبية [ 56 ] بتمويل مشترك من 10 هيئات أرصاد جوية أوروبية. يُعرف نموذج HIRLAM متوسط ​​النطاق باسم HARMONIE، وقد طُوّر بالتعاون مع Meteo France واتحادات ALADIN.
  • نموذج GEM-LAM العالمي متعدد المقاييس للمناطق المحدودة، وهو نموذج عالي الدقة يبلغ 2.5 كم (1.6 ميل) من إعداد دائرة الأرصاد الجوية الكندية (MSC).  
  • ALADIN هو نموذج هيدروستاتيكي وغير هيدروستاتيكي عالي الدقة لمنطقة محدودة تم تطويره وتشغيله من قبل العديد من الدول الأوروبية ودول شمال إفريقيا تحت قيادة Météo-France [ 41 ].
  • نموذج COSMO ، المعروف سابقًا باسم LM أو aLMo أو LAMI، هو نموذج غير هيدروستاتيكي لمنطقة محدودة تم تطويره في إطار اتحاد نمذجة النطاق الصغير (ألمانيا، سويسرا، إيطاليا، اليونان، بولندا، رومانيا، وروسيا). [ 57 ]
  • نموذج Meso - NH [ 58 ] هو نموذج غير هيدروستاتيكي ذو منطقة محدودة تم تطويره بشكل مشترك من قبل المركز الوطني للأبحاث الأرصادية ومختبر علم الأرصاد الجوية (فرنسا، تولوز) منذ عام 1998. [ 59 ] يتم تطبيقه من عمليات محاكاة الطقس على نطاق الميزوسكيل إلى نطاق السنتيمتر.

إحصائيات مخرجات النموذج

نظرًا لأن نماذج التنبؤ القائمة على معادلات ديناميكيات الغلاف الجوي لا تُحدد بدقة تامة أحوال الطقس قرب سطح الأرض، فقد طُوّرت تصحيحات إحصائية لمحاولة حل هذه المشكلة. وتم إنشاء نماذج إحصائية استنادًا إلى الحقول ثلاثية الأبعاد الناتجة عن نماذج الطقس العددية، والرصدات السطحية، والظروف المناخية لمواقع محددة. وتُعرف هذه النماذج الإحصائية مجتمعةً باسم إحصاءات مخرجات النموذج (MOS)، [ 60 ] وقد طوّرتها هيئة الأرصاد الجوية الوطنية لمجموعة نماذج التنبؤ بالطقس الخاصة بها. [ 17 ] وقد طوّر سلاح الجو الأمريكي مجموعته الخاصة من إحصاءات مخرجات النموذج (MOS) استنادًا إلى نموذج الطقس الديناميكي الخاص به بحلول عام 1983. [ 18 ]

تختلف إحصائيات مخرجات النموذج عن تقنية التنبؤ المثالي ، التي تفترض أن مخرجات التوجيه العددي للتنبؤ بالطقس مثالية. [ 61 ] يمكن لنموذج MOS تصحيح التأثيرات المحلية التي لا يستطيع النموذج رصدها بسبب عدم كفاية دقة الشبكة، بالإضافة إلى تحيزات النموذج. تشمل معايير التنبؤ في نموذج MOS درجات الحرارة القصوى والدنيا، ونسبة احتمال هطول الأمطار خلال فترة عدة ساعات، وكمية الهطول المتوقعة، واحتمال تجمد الهطول، واحتمال حدوث عواصف رعدية، والغيوم، ورياح السطح. [ 62 ]

التطبيقات

نمذجة المناخ

في عام 1956، طوّر نورمان فيليبس نموذجًا رياضيًا يصور بدقة الأنماط الشهرية والموسمية في طبقة التروبوسفير. وكان هذا أول نموذج مناخي ناجح . [ 13 ] [ 14 ] ثم بدأت عدة مجموعات العمل على إنشاء نماذج الدوران العام . [ 63 ] جمع أول نموذج مناخي للدوران العام بين العمليات المحيطية والجوية، وطُوّر في أواخر الستينيات في مختبر ديناميكيات الموائع الجيوفيزيائية ، التابع للإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي . [ 64 ]

بحلول عام 1975، طوّر مانابي وويذرالد نموذجًا مناخيًا عالميًا ثلاثي الأبعاد يُقدّم تمثيلًا دقيقًا تقريبًا للمناخ الحالي. وقد أدّى مضاعفة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للنموذج إلى  ارتفاع درجة الحرارة العالمية بمقدار درجتين مئويتين تقريبًا. [ 65 ] وقدّمت أنواع أخرى من النماذج الحاسوبية نتائج مماثلة: إذ كان من المستحيل ابتكار نموذج يُحاكي المناخ الفعلي دون أن يرتفع مستوى درجة الحرارة عند زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون.

بحلول أوائل ثمانينيات القرن العشرين، طوّر المركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي نموذج الغلاف الجوي المجتمعي (CAM)، الذي يمكن تشغيله بشكل مستقل أو كجزء من نموذج نظام المناخ المجتمعي . صدر آخر تحديث (الإصدار 3.1) لنموذج CAM المستقل في 1 فبراير 2006. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] في عام 1986، بدأت الجهود لتهيئة نماذج لأنواع التربة والنباتات، مما أدى إلى تنبؤات أكثر واقعية. [ 69 ] تُستخدم نماذج مناخية متكاملة للمحيطات والغلاف الجوي، مثل نموذج HadCM3 التابع لمركز هادلي للتنبؤ بالمناخ والبحوث ، كمدخلات لدراسات تغير المناخ . [ 63 ] تُظهر التحليلات التجميعية لنماذج تغير المناخ السابقة أنها كانت دقيقة بشكل عام، وإن كانت متحفظة، حيث قللت من تقدير مستويات الاحترار. [ 70 ] [ 71 ]

نمذجة المناطق المحدودة

انتشار النموذج مع إعصار إرنستو (2006) ضمن نماذج المنطقة المحدودة للمركز الوطني للأعاصير

تعتمد تنبؤات تلوث الهواء على نماذج الغلاف الجوي لتوفير معلومات تدفق السوائل اللازمة لتتبع حركة الملوثات. [ 72 ] في عام 1970، طورت شركة خاصة في الولايات المتحدة نموذجًا إقليميًا لغطاء الهواء الحضري (UAM)، والذي استُخدم للتنبؤ بآثار تلوث الهواء والأمطار الحمضية . في منتصف إلى أواخر سبعينيات القرن الماضي، تولت وكالة حماية البيئة الأمريكية تطوير نموذج UAM، ثم استخدمت نتائج دراسة إقليمية لتلوث الهواء لتحسينه. على الرغم من أن نموذج UAM طُوّر في الأصل لولاية كاليفورنيا ، فقد استُخدم خلال ثمانينيات القرن الماضي في مناطق أخرى من أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا. [ 16 ]

كان نموذج الشبكة الدقيقة المتحركة، الذي بدأ تشغيله عام 1978، أول نموذج للتنبؤ بالأعاصير المدارية يعتمد على ديناميكيات الغلاف الجوي . [ 15 ] ورغم التحسن المستمر في توجيه النماذج الديناميكية بفضل زيادة القدرة الحاسوبية، لم يُظهر التنبؤ العددي بالطقس (NWP) كفاءة في التنبؤ بمسار الأعاصير المدارية إلا في ثمانينيات القرن الماضي. ولم يتفوق التنبؤ العددي بالطقس باستمرار على النماذج الإحصائية أو الديناميكية البسيطة إلا في تسعينيات القرن الماضي. [ 73 ] كما كان التنبؤ بشدة الأعاصير المدارية باستخدام التنبؤ العددي بالطقس تحديًا. وحتى عام 2009، ظل التوجيه الديناميكي أقل كفاءة من الأساليب الإحصائية. [ 74 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "النموذج الحراري - مسرد مصطلحات الأرصاد الجوية" . glossarystaging.ametsoc.net . الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2024 .
  2. ↑ غيتس، دبليو. لورانس (أغسطس 1955). نتائج التنبؤ العددي باستخدام نماذج الغلاف الجوي الباروتروبية والثيرموتروبية . قاعدة هانسكوم الجوية : مختبرات أبحاث كامبريدج التابعة للقوات الجوية. مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2011.
  3. ↑ تومسون، ب.د.؛ و. لورانس غيتس (أبريل 1956). "اختبار لأساليب التنبؤ العددي القائمة على النماذج الباروتروبية والباروكلينية ذات المعلمتين" . مجلة الأرصاد الجوية . 13 (2): 127-141 . Bibcode : 1956JAtS...13..127T . doi : 10.1175/1520-0469(1956)013 < 0127:ATONPM > 2.0.CO ; 2. ISSN 1520-0469 . 
  4. ↑ والاس، جون م. وهوبز، بيتر ف. (1977). علم الغلاف الجوي: دراسة تمهيدية . دار النشر الأكاديمية، ص 384-385 . ISBN  978-0-12-732950-5.
  5. ↑ مارشال، جون؛ بلوم، ر. آلان (2008). "التدفق المتوازن". ديناميكيات الغلاف الجوي والمحيطات والمناخ : نص تمهيدي . أمستردام: دار النشر الأكاديمية إلسيفير. ص 109-112 . ISBN   978-0-12-558691-7.
  6. 1 2 3 تشارني, جولي ; فيورتوفت، راجنار؛ فون نيومان ، جون (نوفمبر 1950). "التكامل العددي لمعادلة الدوامة الباروتروبية" . تيلوس . 2 (4): 237– 254. بيب كود : 1950 أخبر ....2..237C . دوى : 10.3402/tellusa.v2i4.8607 .
  7. ↑ جاكوبسون، مارك زاكاري (2005). أساسيات نمذجة الغلاف الجوي . مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 138-143 . ISBN  978-0-521-83970-9.
  8. 1 2 لينش، بيتر (2008-03-20). "أصول التنبؤ الحاسوبي بالطقس ونمذجة المناخ" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء الحاسوبية . 227 (7): 3431-44 . Bibcode : 2008JCoPh.227.3431L . doi : 10.1016/j.jcp.2007.02.034 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2010-07-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2010-12-23 .
  9. ↑ لينش، بيتر (2006). "التنبؤ بالطقس باستخدام العمليات العددية". ظهور التنبؤ العددي بالطقس . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 1-27 . ISBN  978-0-521-85729-1.
  10. ↑ كوكس ، جون د. (2002). مراقبو العواصف . جون وايلي وأولاده، ص 208. ISBN  978-0-471-38108-2.
  11. ↑ هاربر، كريستين ؛ أوتشيليني، لويس دبليو؛ كالناي، يوجينيا؛ كاري، كينيث؛ مورون، لورين (مايو 2007). "2007: الذكرى الخمسون للتنبؤ العددي التشغيلي بالطقس" . نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية . 88 (5): 639-650 . Bibcode : 2007BAMS...88..639H . doi : 10.1175/BAMS-88-5-639 .
  12. ↑ ليزلي، إل إم؛ ديتاشماير، جي إس (ديسمبر 1992). "التنبؤ العددي بالطقس في الوقت الحقيقي لمنطقة محدودة في أستراليا: منظور تاريخي" (ملف PDF) . مجلة الأرصاد الجوية الأسترالية . 41 (ملحق). مكتب الأرصاد الجوية : 61-77 . تاريخ الاسترجاع: 3 يناير 2011 .
  13. 1 2 نورمان أ. فيليبس (أبريل 1956). "الدوران العام للغلاف الجوي: تجربة عددية" (ملف PDF) . المجلة الفصلية للجمعية الملكية للأرصاد الجوية . 82 (352): 123-154 . Bibcode : 1956QJRMS..82..123P . doi : 10.1002/qj.49708235202 .
  14. 1 2 جون د . كوكس (2002). مراقبو العواصف . جون وايلي وأولاده، ص 210. ISBN  978-0-471-38108-2.
  15. 1 2 شومان، فريدريك ج. (سبتمبر 1989). "تاريخ التنبؤ العددي بالطقس في المركز الوطني للأرصاد الجوية" . الطقس والتنبؤ . 4 (3): 286-296 . Bibcode : 1989WtFor...4..286S . doi : 10.1175 /1520-0434(1989)004 < 0286:HONWPA > 2.0.CO ; 2. ISSN 1520-0434 . 
  16. 1 2 ستاين، دي جي (1991). نمذجة تلوث الهواء وتطبيقاتها، الجزء الثامن، المجلد 8. بيركهاوزر. الصفحات 241-242 . ISBN  978-0-306-43828-8.
  17. 1 2 هاري هيوز (1976). إحصاءات مخرجات النموذج: إرشادات التنبؤ . مركز التطبيقات التقنية البيئية التابع للقوات الجوية الأمريكية. الصفحات 1-16 . 
  18. 1 2 ل. بيست، د. ل.، وس. ب. براير (1983). أنظمة إحصاءات مخرجات نماذج خدمة الأرصاد الجوية . مركز الأرصاد الجوية العالمي التابع للقوات الجوية. الصفحات 1-90 . 
  19. ↑ كوكس، جون د. (2002). مراقبو العواصف . جون وايلي وأولاده، ص 222-224 . ISBN  978-0-471-38108-2.
  20. ↑ ويكمان، كلاوس، جيف ويتاكر، أندريس روبيسيك، وكاثرين سميث (1 ديسمبر 2001). استخدام التنبؤات الجماعية لإنتاج  تنبؤات جوية محسّنة متوسطة المدى (3-15 يومًا). مركز تشخيص المناخ . تاريخ الاسترجاع: 16 فبراير 2007.
  21. ↑ توث، زولتان؛ كالناي، يوجينيا (ديسمبر 1997). "التنبؤ الجماعي في المركز الوطني للتنبؤ البيئي وطريقة التكاثر". مجلة الطقس الشهرية . 125 (12): 3297-3319 . رمز Bibcode : 1997MWRv..125.3297T . ​​CiteSeerX 10.1.1.324.3941 . doi : 10.1175/1520-0493(1997)125 < 3297:EFANAT > 2.0.CO ; 2. ISSN 1520-0493 .  
  22. ↑ "نظام التنبؤ الجماعي (EPS)" . المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى (ECMWF ). مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يناير 2011 .
  23. ↑ مولتيني، ف.؛ بويزا، ر.؛ بالمر، ت.ن.؛ بترولياجيس، ت. (يناير 1996). "نظام التنبؤ الجماعي للمركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى: المنهجية والتحقق". المجلة الفصلية للجمعية الملكية للأرصاد الجوية . 122 (529): 73-119 . Bibcode : 1996QJRMS.122...73M . doi : 10.1002/qj.49712252905 .
  24. ↑ ستينسرود، ديفيد ج. (2007). مخططات المعلمات: مفاتيح فهم نماذج التنبؤ العددي بالطقس . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 56. ISBN  978-0-521-86540-1.
  25. ↑ غافن، ديان ج. (2007-06-07). "ملاحظات الراديو سوند واستخدامها في التحقيقات المتعلقة بمشروع SPARC" . مؤرشف من الأصل في 2007-06-07.
  26. ↑ المركز الوطني لبيانات المناخ (20 أغسطس/آب 2008). "دليل بيانات رصد الطقس السطحي من METAR" . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر/تشرين الثاني 2002. تم الاطلاع عليه في 11 فبراير/شباط 2011 .
  27. ↑ "تنسيق بيانات SYNOP (FM-12): الملاحظات السطحية الشاملة" . UNISYS . 2008-05-25. مؤرشف من الأصل في 2007-12-30.
  28. ↑ كريشنامورتي، تي إن (يناير 1995). "التنبؤ العددي بالطقس". المراجعة السنوية لميكانيكا الموائع . 27 (1): 195-225 . Bibcode : 1995AnRFM..27..195K . doi : 10.1146/annurev.fl.27.010195.001211 . S2CID 122230747 . 
  29. ↑ "نظام استيعاب البيانات التبايني WRF (WRF-Var)" . مؤسسة جامعة أبحاث الغلاف الجوي . 14-08-2007. مؤرشف من الأصل في 14-08-2007.
  30. ↑ باليش، برادلي أ.؛ ف. كريشنا كومار (نوفمبر 2008). "الاختلافات المنهجية في درجات حرارة الطائرات ودرجات حرارة الراديو سوند" (ملف PDF) . نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية . 89 (11): 1689-1708 . رمز Bibcode : 2008BAMS...89.1689B . doi : 10.1175/2008BAMS2332.1 . تاريخ الاسترجاع: 16 فبراير 2011 .
  31. ↑ المركز الوطني لبيانات العوامات (28 يناير 2009). "مخطط سفن الرصد التطوعية التابع للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية" . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تاريخ الاسترجاع: 15 فبراير 2011 .
  32. ↑ الجناح 403 (2011). "صائدو الأعاصير" . السرب 53 للاستطلاع الجوي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 مايو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2006 .{{cite web}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  33. ↑ لي، كريستوفر (8 أكتوبر 2007). "طائرة بدون طيار وأجهزة استشعار قد تفتح مسارًا إلى عين العاصفة" . صحيفة واشنطن بوست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2008 .
  34. ↑ الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (12 نوفمبر 2010). "الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي تُرسل طائرة أبحاث متطورة لتحسين التنبؤات بالعواصف الشتوية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2010 .
  35. ↑ ستينسرود، ديفيد ج. (2007). مخططات المعلمات: مفاتيح فهم نماذج التنبؤ العددي بالطقس . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 137. ISBN  978-0-521-86540-1.
  36. ↑ هوتون، جون ثيودور (1985). المناخ العالمي . أرشيف مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 49-50 . ISBN  978-0-521-31256-1.
  37. ↑ بيلكي، روجر أ. (2002). نمذجة الأرصاد الجوية متوسطة النطاق . دار النشر الأكاديمية . ص 48-49 . ISBN  978-0-12-554766-6.
  38. ↑ بيلكي، روجر أ. (2002). نمذجة الأرصاد الجوية متوسطة النطاق . دار النشر الأكاديمية . الصفحات 285-287 . ISBN  978-0-12-554766-6.
  39. ^ سوندرام، في إس؛ جي ديك فان ألبادا؛ بيتر ما سلوت؛ جي جي دونجارا (2005). العلوم الحسابية – ICCS 2005: المؤتمر الدولي الخامس، أتلانتا، جورجيا، الولايات المتحدة الأمريكية، 22-25 مايو 2005، الإجراءات، الجزء الأول . سبرينغر. ص. 132. ردمك  978-3-540-26032-5.
  40. ↑ زويفلهوفر، والتر؛ نوربرت كريتز؛ المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى (2001). التطورات في الحوسبة فائقة السرعة: وقائع ورشة العمل التاسعة للمركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى حول استخدام الحوسبة عالية الأداء في الأرصاد الجوية . وورلد ساينتيفيك. ص 276. ISBN  978-981-02-4761-4.
  41. 1 2 3 تشان، جوني سي إل وجيفري دي كيبرت (2010). منظورات عالمية حول الأعاصير المدارية: من العلم إلى التخفيف . وورلد ساينتيفيك. ص 295-301 . ISBN  978-981-4293-47-1.
  42. ↑ هولتون، جيمس ر. (2004). مقدمة في علم الأرصاد الجوية الديناميكي، المجلد 1. دار النشر الأكاديمية. ص 480. ISBN  978-0-12-354015-7.
  43. ↑ براون، مولي إي. (2008). أنظمة الإنذار المبكر بالمجاعة وبيانات الاستشعار عن بعد . سبرينغر. ص 121. ISBN  978-3-540-75367-4.
  44. 1 2 ستريكويردا، جون سي. (2004). مخططات الفروق المحدودة والمعادلات التفاضلية الجزئية . SIAM. ص 165-170 . ISBN  978-0-89871-567-5.
  45. ↑ بيلكي، روجر أ. (2002). نمذجة الأرصاد الجوية متوسطة النطاق . دار النشر الأكاديمية . ص 65. ISBN  978-0-12-554766-6.
  46. ↑ أهرنز، سي. دونالد (2008). أساسيات علم الأرصاد الجوية: مدخل إلى الغلاف الجوي . سينجايج ليرنينج. ص 244. ISBN  978-0-495-11558-8.
  47. ↑ ناريتا، ماسامي وشيرو أوموري (2007-08-06). "3.7 تحسين توقعات الهطول باستخدام النموذج التشغيلي غير الهيدروستاتيكي متوسط ​​النطاق مع معلمات كاين-فريتش للحمل الحراري وفيزياء السحب الدقيقة" (ملف PDF) . المؤتمر الثاني عشر حول العمليات متوسطة النطاق . الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية . تاريخ الاسترجاع: 2011-02-15 .
  48. ↑ فرييرسون، دارغان (14 سبتمبر 2000). "مخطط تحديد معلمات السحابة التشخيصية" (ملف PDF) . جامعة واشنطن . الصفحات 4-5 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 1 أبريل 2011. تاريخ الاسترجاع: 15 فبراير 2011 . 
  49. ↑ ستينسرود، ديفيد ج. (2007). مخططات المعلمات: مفاتيح فهم نماذج التنبؤ العددي بالطقس . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 6. ISBN  978-0-521-86540-1.
  50. ↑ ميلنيكوفا، إيرينا ن. وألكسندر ف. فاسيليف (2005). الإشعاع الشمسي ذو الموجة القصيرة في الغلاف الجوي للأرض: الحساب، والملاحظة، والتفسير . سبرينغر. ص 226-228 . ISBN  978-3-540-21452-6.
  51. ↑ ستينسرود، ديفيد ج. (2007). مخططات المعايرة: مفاتيح فهم نماذج التنبؤ العددي بالطقس . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 12-14 . ISBN  978-0-521-86540-1.
  52. ↑ وارنر، توماس تومكينز (2010). التنبؤ العددي بالطقس والمناخ . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 259. ISBN  978-0-521-51389-0.
  53. ↑ لينش، بيتر (2006). "المعادلات الأساسية". ظهور التنبؤ العددي بالطقس . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 45-46 . ISBN  978-0-521-85729-1.
  54. ↑ أهرنز، سي. دونالد (2008). أساسيات علم الأرصاد الجوية: مدخل إلى الغلاف الجوي . سينجايج ليرنينج. ص 10. ISBN  978-0-495-11558-8.
  55. ↑ جانجيك، زافيزا؛ غال، روبرت؛ بايل، ماثيو إي. (فبراير 2010). "الوثائق العلمية لحل NMM" (ملف PDF) . المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي . الصفحات 12-13 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 23 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يناير 2011 . 
  56. ↑ "هيرلام" . مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2018.
  57. ↑ اتحاد النمذجة على نطاق صغير. اتحاد النمذجة على نطاق صغير. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2008.
  58. ↑ لاك، سي.، شابورو، ب.، ماسون، ف.، بينتي، ب.، توليه، ب.، إسكوبار، ج.، ... وأوموند، ب. (2018). نظرة عامة على نموذج ميزو-إن إتش الإصدار 5.4 وتطبيقاته. تطوير النماذج الجيولوجية، 11، 1929-1969.
  59. ↑ لافور، جان فيليب، وآخرون. "نظام محاكاة الغلاف الجوي Meso-NH. الجزء الأول: الصياغة الأديباتية ومحاكاة التحكم." حوليات الجيوفيزياء. المجلد 16. العدد 1. شركة كوبرنيكوس المحدودة، 1998.
  60. ↑ باوم، مارشا ل. (2007). عندما تضرب الطبيعة: الكوارث الجوية والقانون . مجموعة غرينوود للنشر. ص 189. ISBN  978-0-275-22129-4.
  61. ↑ غولتيبي، إسماعيل (2007). الضباب وسحب الطبقة الحدية: رؤية الضباب والتنبؤ به . سبرينغر. ص 1144. ISBN  978-3-7643-8418-0.
  62. ↑ باري، روجر غراهام وريتشارد ج. تشورلي (2003). الغلاف الجوي والطقس والمناخ . دار النشر النفسية. ص 172. ISBN  978-0-415-27171-4.
  63. 1 2 بيتر لينش (2006). "تكاملات إينياك" . ظهور التنبؤ العددي بالطقس: حلم ريتشاردسون . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 208. ISBN  978-0-521-85729-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 فبراير 2018 .
  64. ↑ الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (22 مايو 2008). "النموذج المناخي الأول" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2011 .
  65. ↑ مانابي س.؛ ويذرالد ر.ت. (1975). "تأثير مضاعفة تركيز ثاني أكسيد الكربون على مناخ نموذج الدوران العام" . مجلة علوم الغلاف الجوي . 32 (3): 3-15 . Bibcode : 1975JAtS...32....3M . doi : 10.1175/1520-0469(1975)032 < 0003:teodtc > 2.0.co ; 2 .
  66. ↑ "تنزيل CAM 3.1" . www.cesm.ucar.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-06-2019 .
  67. ↑ ويليام د. كولينز وآخرون (يونيو 2004). "وصف نموذج الغلاف الجوي المجتمعي التابع للمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي (CAM 3.0)" (ملف PDF) . مؤسسة الجامعات لأبحاث الغلاف الجوي . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 26 سبتمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2011 . 
  68. ↑ "نموذج الغلاف الجوي المجتمعي CAM3.0" . مؤسسة الجامعة لأبحاث الغلاف الجوي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 فبراير 2018 .
  69. ↑ يونغكانغ شو ومايكل ج. فيننسي (20 مارس 1996). "تأثير خصائص الغطاء النباتي على التنبؤات الجوية الصيفية في الولايات المتحدة" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 101 (D3): 7419. Bibcode : 1996JGR...101.7419X . CiteSeerX 10.1.1.453.551 . doi : 10.1029/95JD02169 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 10 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2011 . 
  70. ↑ هاوسفاذر، زيك؛ دريك، هنري ف.؛ أبوت، تريستان؛ شميدت، جافين أ. (16 يناير 2020). "تقييم أداء توقعات نماذج المناخ السابقة" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 47 (1). doi : 10.1029/2019GL085378 . ISSN 0094-8276 . تاريخ الاسترجاع: 28 سبتمبر 2025 . 
  71. ↑ كارفاليو، د.؛ رافائيل، س.؛ مونتيرو، أ.؛ رودريغز، ف.؛ لوبيز، م.؛ روشا، أ. (14 يوليو 2022). "مدى دقة توقعات المناخ المستقبلية في مشاريع مقارنة نماذج المناخ CMIP3 وCMIP5 وCMIP6 في تصوير الاحترار الملحوظ مؤخرًا" (ملف PDF) . التقارير العلمية . 12 (1). سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا ​​ذ.م.م. doi : 10.1038/s41598-022-16264-6 . ISSN 2045-2322 . تاريخ الاسترجاع: 28 سبتمبر 2025 . 
  72. ↑ ألكسندر باكلانوف؛ أليكس راسموسن؛ باربرا فاي؛ إريك بيرج؛ ساندرو فيناردي (سبتمبر 2002). "إمكانيات وعيوب نماذج التنبؤ العددي بالطقس في توفير البيانات المناخية للتنبؤ بتلوث الهواء في المناطق الحضرية". تلوث المياه والهواء والتربة: التركيز . 2 (5): 43-60 . doi : 10.1023/A:1021394126149 . S2CID 94747027 . 
  73. ↑ جيمس فرانكلين (20 أبريل 2010). "التحقق من تنبؤات المركز الوطني للأعاصير" . المركز الوطني للأعاصير . مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2011. تم الاطلاع عليه في 2 يناير 2011 .
  74. ↑ إدوارد ن. رابابورت؛ جيمس ل. فرانكلين؛ ليكسيون أ. أفيلا؛ ستيفن ر. بيغ؛ جون ل. بيفن الثاني؛ إريك س. بليك؛ كريستوفر أ. بور؛ جيان-غوو جينغ؛ كريستوفر أ. جوكينز؛ ريتشارد د. كناب؛ كريستوفر و. لاندسي؛ ميشيل ماينيللي؛ ماكس مايفيلد؛ كولين ج. مكادي؛ ريتشارد ج. باش؛ كريستوفر سيسكو؛ ستايسي ر. ستيوارت؛ أحشا ن. تريبل (أبريل 2009). "التقدم والتحديات في المركز الوطني للأعاصير". الطقس والتنبؤات . 24 (2): 395-419 . Bibcode : 2009WtFor..24..395R . CiteSeerX 10.1.1.207.4667 . doi : 10.1175/2008WAF2222128.1 . 

للمزيد من القراءة

  • رولستون، إيان؛ نوربري، جون (2013). غير مرئي في العاصفة: دور الرياضيات في فهم الطقس . برينستون: مطبعة جامعة برينستون. ISBN 978-0-691-15272-1.