Dersin Bilgileri

Dersin Adı	Türkçe	Sayısal Hava Öngörüsü
	İngilizce	NUMERICAL WEATHER PREDICTION
Dersin Kodu	MTO 477	Kredi	Ders (saat/hafta)	Uygulama (saat/hafta)	Labratuvar (saat/hafta)
Dönem	-	3	3	1	1
Dersin Dili		Türkçe
Dersin Koordinatörü		Sevinç Asilhan Sevinç Asilhan
Dersin Amaçları		Meteoroloji biliminin temel konuları dinamik, fizik ve hava analizinin günümüz hızla gelişen bilgisayar kapasite ve hızları ile birlikte modellenmesi artan ivmelenme ile çok önem kazanmıştır. Bu nedenle sayısal hava tahmini teknikleri, modellerin bileşenleri ve nasıl çalıştıklarının iyi anlaşılması gerekmektedir. Sonuş olarak gelişen bilgisayar ve iletişim teknolojisiyle ortaya çıkan sayısal hava öngörüsü uygulaması, Meteoroloji Mühendisliği ders programına bu tekniğin temel ilkelerini de eklenmesi zorunluluğunu getirmiştir.
Dersin Tanımı		Temel model denklemleri; Numerik yöntemler ve hesapsal kararsızlık; Computational unstability (CFL condition); Arkawa ve Lamb grid yapıları; Modellere ilk değer verme yöntemleri. Sınır tabaka işlemleri; Uygulamadaki sayısal hava tahmin modellerine genel bir bakış; Harita faktörü; Yatay ve düşey resolution; Sayısal model ürünleri; Sayısal model istatistiğine giriş; Baratropik ve Eşdeğer Baratropik model uygulamaları.
Dersin Çıktıları		Dersi geçen öğrenciden beklentiler: 1. Günümüzde kullanılmakta olan sayısal hava tahmin modellerinin genel olarak nasıl çalıştıklarını kavramalıdır. Sayısal hava tahmini modellerinin temel bileşenleri, preprocessing, modelin çalıştırılması ve postprocessing neler olduğunu bilmelidir. 2. Meteorolojik süreklilik denklemlerini sonlu farklara dönüştürebilmelidir. Meteorolojik problemleri çözmek için sonlu farklar yaklaşımının kullanıldığını bilmelidir. Sayısal hava analizi için gerekli dinamik ve fiziksel temel kısmi diferansiyel denklemlerin neler olduğunu ve bu denklemlere sonlu farklar “finite difference” yaklaşımını uygulamalıdır. 3. Parameterization ve data assimilation niçin gerekli olduğunu ve sayısal hava öngörüsünün en iyi sonucu elde etmesinde etkisinin ne olduğunu bilmelidir. 4. Hava analiz modellerinin grid, spectral, hydrostatik ve nonhydrostatik olarak neleri incelediğini ve modern modellerin yatay ve düşey koordinatlarının ne özelliğe sahip olduğunu buna göre seçilen hava analizi problemine hangi modelin uygulanması gerektiğini bilmelidir. 5. Günümüzde kullanılan sayısal analiz modellerinin round-off, truncation, numerical instability ve dynamical instability hatalarının nasıl modelleme kullanılırken dikkate alınması gerektiğini ve özellikle numerical instability Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) veya Courant şartını hesaplayabilmelidir. 6. Başlangıç ve sınır koşullarını belirlemede kullanılan kısmi diferansiyel denklemlerin sonlu farklar yaklaşımı ve Taylor serisi açılımı ile çözümlerini yapabilmelidir. 7. Günümüzde kullanılmakta olan sayısal hava tahmin modellerinin neler olduğunu ve nerelerde kullanıldığını bilmelidir. 8. Modellerde kullanılan yatay grid türlerinin neler olduğunu bilmelidir. Sayısal adveksiyon hesaplamaları ve Fourier yöntemlerini meteorolojik problemlere uygulabilmelidir. 9. Sayısal hava analizi modellerinde kullanılan kapalı ve açık zaman scheme yöntemlerinin nasıl hesaplandığını bilmelidir. 10. Lineer olmayan kararsızlığın sayısal hava analizinde kullanılan denklem lineer olmamasından ve bazı katsayılarında sabit olmamasından kaynaklandığını, kararsızlığın sonlu farklar ile azaltılıp sistemin entropi ve kinetik enerjisinin korunmasının sağlandığını bilmelidir. 11. Sayısal hava analiz model çıktı kalitesinin değerlendirilmesi ve ensemble tahminlerin model çıktılarına etkisini hesaplayabilmelidir.
Önkoşullar
Gereken Olanaklar
Diğer		http://www.comet.ucar.edu/class/index.html
Ders Kitabı		An Introduction to Numerical Weather Prediction Techniques” by T.N. Krishnamurti and L. Bounoua Atmospheric Modeling, Data Assimilation and Predictability” by Eugenia Kalnay WNO,1986 . Workbook on Numerical Weather Prediction for the training of Class I and Class II Meteorogical Personel. World Meteorological organization, Geneva Haltiner, G.J. and R.T. Willions, 1980 Numerical Prediction and Dynamic Meteorology. John Willey end sons , New York. Street, R. L., 1973 The Analysis an Solution of Partial Differential Equations. Broks / Cole, California.
Diğer Referanslar		http://www.comet.ucar.edu/class/index.html

Dersler

Yardım

Hakkında