Numerické modely počasí jsou klíčovým nástrojem pro předpovídání počasí nejen ve světě, ale i v České republice. Tyto modely využívají matematické rovnice a výpočetní techniky k odhadu budoucího vývoje počasí. Numerických modelů je celá řada a každý pokrývá trochu jinou oblast. My se v tomto článku se zaměříme na to hlavní z globálních a regionálních numerických modelů, které jsou využívány pro předpovědi počasí v Česku.
Co je vlastně numerický model?
Numerický model počasí vypočítává současný a budoucí stav atmosféry pomocí počítačů a na základě naměřených dat, a to jak lokálně měřených, tak dálkově snímaných. Používají se složité fyzikální rovnice, které jsou počítány vysoce výkonnými počítači s obrovským výkonem a zpracovávány do předpovědí počasí s vysokým rozlišením.
Rozlišení modelů počasí
Při používání modelů počasí se rozlišuje prostorové a časové rozlišení. Vysoké prostorové rozlišení v modelech počasí například znamená, že všechny datové body nejsou od sebe vzdáleny více než 1 km. Při vysokém prostorovém rozlišení 1 km nebo méně lze zmapovat mnoho místních a dynamických vlivů, což výrazně zpřesňuje a tím i zlepšuje předpovědi počasí na místní úrovni. Vysoké časové rozlišení naopak znamená, že změny počasí jsou modelem zjišťovány v krátkých časových intervalech, například každých 20 minut.
Jaké modely počasí existují?
V Evropě existuje mnoho různých modelů počasí pro globální i místní předpovědi počasí. Pro získání předpovědi počasí pokrývá numerický model počasí Zemi trojrozměrnou sítí. Pro každý bod mřížky se vypočítávají příslušné parametry pro různé výšky v pevně stanovených časových krocích. V závislosti na modelu počasí jsou body mřížky umístěny v různých vzdálenostech od sebe a rozlišení modelů se odpovídajícím způsobem liší.
Globální modely počasí
V globálních modelech počasí je běžná velikost sítě 10 až 50 kilometrů. To obvykle postačuje k optimální předpovědi podmínek ve vyšších vrstvách atmosféry, ale topografii pod horizontálním rozlišením (10-50 kilometrů) modely zachytit nemohou a v důsledku toho nelze modelovat události jemnějšího rozsahu, jako jsou bouřky. Předpovědi parametrů v blízkosti zemského povrchu, jako je vítr, maximální nebo minimální teplota, tak mohou být na místní úrovni nepřesné. K odstranění těchto mezer v datech jsou zapotřebí globální modely s vyšším rozlišením.
Příkladem globálních modelů počasí jsou mimo jiné: americký Global Forecast System (GFS) s rozlišením přibližně 25 km a předpovědní model Evropského centra pro střednědobou předpověď počasí (ECMWF) s rozlišením přibližně 10 km.
Numerický model ECMWF
Místní modely počasí
Na rozdíl od globálních modelů počasí jsou body sítě lokálních modelů počasí mnohem blíže u sebe. Obvyklý rozsah je 1 až 15 km. Platí pravidlo: čím blíže, tím lepší rozlišení jednotlivých modelů. To vyžaduje mnohem větší výpočetní kapacitu, a proto se počítá pouze pro období jednoho až tří dnů.
Místní model počasí může často pokrýt pouze omezenou oblast. Aby bylo možné zahrnout relevantní vlivy přicházející mimo určitou oblast, berou se v úvahu okraje globálních modelů. Tento princip se nazývá "vnořování" a jeho cílem je zajistit lepší předpovědi modelů na okrajích.
Model Aladin
Tento model typicky regionální, který využívá mimo jiné náš stát a provozovatelem je ČHMÚ (Český Hydrometeorologický Ústav) a dále Slovensko prostřednictvím SHMÚ (Slovenský Hydrometeorologický Ústav). Model Aladin předpovídá pro omezené území základní meteorologické prvky jako je teplota vzduchu, srážky, vítr a oblačnost. V posledních letech se model zdokonaloval a předpovídá i některé vedlejší prvky. Též byly jeho výstupy v nedávné době rozšířeny o další předpovědní termíny a předpovědní mapy jsou tak dostupné po 3 hodinách.
Model MEDARD
Je model pro krátkodobou předpověď základních prvků na omezeném území. Model používá numerický model MM5 s konfigurací pro ČR. Rozlišení modelu je pro střední Evropu 27km, pro území ČR 9km. Model předpovídá na 3 dny dopředu v intervalu 1-2 hodin. Frekvence jeho aktualizace je tedy opravdu četná a výstupy jsou v podobě statických map i jednoduchých animací.
Pokud máte telefon s OS Android, skvělou funkci nabízí aplikace Počasí Meteo. Umí totiž agregovat data z více numerických modelů přímo pro zvolenou lokalitu. Snadno si tak srovnáte předpovědi z vámi vybraných modelů a zjistíte, v čem se shodují a jak moc se navzájem odlišují. Výhodou je skvělé grafické zpracování a přehlednost.
Numerické modely počasí, jak globální, tak regionální, jsou neocenitelnými nástroji pro předpovídání počasí v různých oblastech světa včetně České republiky. Díky těmto modelům jsou meteorologové schopni získávat detailní informace o počasí a poskytovat spolehlivé předpovědi, které jsou nezbytné pro ochranu veřejnosti a plánování různých činností v Česku.
