Pogoda jest niezwykle skomplikowanym zjawiskiem, na które składają się setki różnych czynników i zmiennych, a samo śledzenie jej może być dość zniechęcającym zadaniem. Sporządzenie prawidłowej prognozy to zupełnie inna sprawa. W dzisiejszych czasach prognozy pogody są tworzone przez superkomputery rozwiązujące szalenie trudne i złożone równania matematyczne. Równania te mogą się drastycznie różnić w zależności od regionu, jego terenu, obiektów stworzonych przez człowieka i wielu innych danych wejściowych.
Ponadto prognozowanie wymaga szerokiego wachlarza danych meteorologicznych gromadzonych przez satelity, systemy obserwacyjne, stacje automatyczne i załogowe, samoloty, statki, balony meteorologiczne i tak dalej. Dlatego obecnie istnieją dziesiątki modeli prognostycznych, każdy dostosowany do konkretnego zadania.
Istnieją dwa główne typy modeli prognostycznych: globalne, obejmujące całą planetę, oraz lokalne, obejmujące określone obszary, takie jak kontynenty, kraje, pasma górskie i tak dalej. Zarówno modele globalne, jak i lokalne różnią się również rozdzielczością, czyli odległością między dwoma punktami siatki. Większe rozdzielczości od 50 do 10 km są zwykle stosowane na stosunkowo płaskich terenach, podczas gdy pasma górskie wymagają, aby węzły były znacznie bliżej siebie, zwykle 5, 2 lub 1 km.
Modele globalne
ECMWF (Europejskie Centrum Prognoz Średnioterminowych)
Rozdzielczość: różna (14 km w Windy.app)
Głębokość prognozy: 10 dni
Krok: 3 godziny
Częstotliwość aktualizacji: 2 razy dziennie
ECMWF jest europejskim, globalnym, płynnym modelem prognoz i jest powszechnie uważany za najlepszy i najbardziej wiarygodny obecnie istniejący model. Wykorzystuje koncepcję zwaną 4D, która jest asymilacją, która umożliwia ciągłą aktualizację modelu, gdy nowy satelita lub inne dane wejściowe stają się dostępne. Jest dobrze znanym faktem, że ECMWF był jedynym modelem, który dokładnie przewidział, gdzie poruszał się huragan Sandy.
GFS (Globalny System Prognoz)
Rozdzielczość: 27 km
Głębokość prognozy: 10 dni
Krok: 1 godzina
Częstotliwość aktualizacji: 4 razy/dzień
GFS jest najbardziej znanym modelem pogody na świecie i jest aktualizowany co sześć godzin przez amerykańską służbę meteorologiczną. W rzeczywistości składa się z 4 oddzielnych modeli, które współpracują ze sobą, aby namalować dokładny obraz warunków pogodowych: modele atmosferyczne, oceaniczne, lądowe/glebowe i morskie. Nie uwzględnia jednak topografii i kształtów linii brzegowej, więc nie jest zbyt dokładna dla miejsc położonych w pobliżu zbiorników wodnych. Dobre dla oceanów.
GFS+ to kolejna wersja tego samego modelu. Podczas gdy standardowy GFS27 interpoluje dane dla każdego punktu kwadratu 27 km x 27 km, wersja GFS+ zawsze pokazuje maksymalną wartość w każdym kwadracie.
IKONA (Globalny niemiecki standard)
Rozdzielczość: różne (Europa 7 km, ICON7), (globalne 13 km, ICON13)
Głębokość prognozy: 5,1 dzień
Krok: 1 godzina
Częstotliwość aktualizacji: 4 razy dziennie
Stworzony przez Niemiecką Służbę Meteorologiczną (Deutscher Wetterdienst), ICON jest ogólnie uważany za jeszcze dokładniejszy niż ECMWF ze względu na lepszą rozdzielczość, choć tylko w Europie. Za najważniejsze zmienne ICON uważa się gęstość powietrza i wirtualną potencjalną temperaturę, poziomą i pionową prędkość wiatru, wilgotność, wodę w chmurach, lód z chmur, deszcz i śnieg. Jego niewielka część obejmuje model COSMO, który zostanie w pełni zintegrowany z ICON do 2020 roku.
UM (Wielka Brytania Met Office)
Rozdzielczość: 1,5 km (Wielka Brytania), 10 km (globalnie)
UM (Unified Model), często określany również jako UKMO, to globalny model opracowany w Wielkiej Brytanii. Ten model działa co 12 godzin, a jego wydajność kończy się do 3 dni. Ze względu na swoją rozdzielczość UKMET jest najbardziej niezawodnym modelem dla Wielkiej Brytanii. Model globalny jest uważany za wiarygodny i stanowi podstawę dla niektórych regionalnych modeli na małą skalę (np. Nowa Zelandia).
CFS (System Prognoz Klimatu)
Rozdzielczość: 108 km
Głębokość prognozy: 30 dni
Krok: 6 godzin
Częstotliwość aktualizacji: 4 razy dziennie
CFS to globalny model numeryczny. Jest produkowany przez amerykańską NOAA NCEP (Narodowe Centra Prognozowania Środowiska). Model oparty jest na 11-letnich obserwacjach pogody. W każdym dniu kalendarzowym prosta wartość średnia, wyznaczona z dostępnych 11 wartości, składa się na ogół z następujących składników: rzeczywisty roczny cykl klimatyczny, hałas meteorologiczny, hałas klimatologiczny, hałas modelowy. Okres prognozy modelu wynosi 9 miesięcy. Może mieć słabą wartość prognostyczną, ale wygląda na przydatne w planowaniu długoterminowym.
Modele regionalne
WRF (badania i prognozy pogody)
Rozdzielczość: do 500 m (8 km w Windy.app)
Głębokość prognozy: 3 dni
Krok: 3 godziny
Częstotliwość aktualizacji: raz dziennie
WRF był wynikiem współpracy kilku agencji i laboratoriów na całym świecie w latach 80. XX wieku. Jest to baza kodu do dalszego przetwarzania modeli prognostycznych. Ma zastosowanie na całym świecie i może uwzględniać lokalną geografię i topografię. Posiada szeroki zakres różnych parametrów fizycznych i wymaga ogromnych zasobów do przetworzenia. Wiele instytutów wykorzystuje WRF jako bazę do opracowania własnych modeli regionalnych.
ALADIN (Aire Limitée Adaptation dynamique Développement International)
Rozdzielczość: różne
ALADIN to konsorcjum sponsorowane przez Météo-France z niektórymi krajami Europy Środkowej i Wschodniej. W 2015 roku konsorcjum zainicjowało partnerstwo z HIRLAM w celu zintegrowanego zarządzania dwoma modelami. Oprócz tak zwanego modelu ALADIN, opracowała globalną ARPEGE (siatka 55 km) i regionalną AROME (1,25 km) dla Francji i domen. Te dwa są uważane za dobre modele „chemiczne”, ponieważ uwzględniają dodatki chemiczne. AROME ma bardzo dobrą rozdzielczość, dzięki czemu uwzględnia wiele parametrów pogodowych, co czyni go niezawodnym w Europie.
NAM (północnoamerykańska mezoskala)
Rozdzielczość: 12 km
Głębokość prognozy: 61 godzin
Krok: 1 godzina
Częstotliwość aktualizacji: dwa razy dziennie
NAM to model regionalny dla Ameryki Północnej produkowany przez American Weather Service. Ma znacznie lepszą rozdzielczość niż modele globalne, takie jak GFS i uwzględnia zjawiska pogodowe w małej skali, co czyni go najefektywniejszym modelem w tym regionie.
HRRR (szybkie odświeżanie w wysokiej rozdzielczości)
Rozdzielczość: 3 km
HRRR to regionalny model atmosferyczny w czasie rzeczywistym (USA), który jest aktualizowany co godzinę i działa od kwietnia 2017 r. Jest to model atmosfery z chmurami i konwekcją, inicjowany przez siatki 3 km z asymilacją radaru 3 km.
GEM (Globalny wieloskalowy model środowiska)
Rozdzielczość: 2,5 km (Kanada), 25 km (globalnie)
W Ameryce Północnej model ten jest często określany jako model CMC (Canadian Meteorological Centre). Ze względu na swoją rozdzielczość i specjalizację jest najdokładniejszym modelem do prognozowania w Kanadzie.
Skiron (Uniwersytet Ateński)
Rozdzielczość: 5 km
Regionalny model pogody o wysokiej rozdzielczości opracowany przez Uniwersytet w Atenach na podstawie WRF. Jest powszechnie uważany za jeden z najbardziej niezawodnych modeli dla Morza Śródziemnego.
HIRLAM (Model o ograniczonej powierzchni o wysokiej rozdzielczości)
Rozdzielczość: 2,5 km. (7,5km)
Model regionalny obejmuje Europę Północną. Model ten jest wynikiem współpracy 10 europejskich instytutów meteorologicznych, stworzonych w celu stworzenia numerycznego systemu prognozowania pogody krótkiego zasięgu, który będzie obsługiwany przez wszystkie uczestniczące instytuty.
ACESS-G (symulator klimatu i systemu ziemskiego społeczności australijskiej)
Rozdzielczość: 25 km.
Ten globalny model został opracowany i przetestowany przez Biuro Meteorologii rządu australijskiego w oparciu o zunifikowany model brytyjskiego Met Office, który jest oprogramowaniem do przewidywania pogody i modelowania klimatu opracowanym przez Met Office i używanym przez wiele agencji prognostycznych na całym świecie.
RTOFS (Atlantycki operacyjny system prognozowania oceanicznego w czasie rzeczywistym)
Rozdzielczość: 9 km
RTOFS to model prognostyczny prądów Oceanu Atlantyckiego, prowadzony przez US National Weather Service.
COAMPS (sprzężony system prognozowania atmosfery oceanicznej w mezoskali)
Rozdzielczość: 12 km
Ten regionalny model pogody obejmuje niektóre regiony graniczące ze Stanami Zjednoczonymi i jest zarządzany przez amerykańską marynarkę wojenną.
