Appendiks C DMI-HIRLAM

Forbedret mulighed for reduktion af fungicidforbruget i kartofler

Systemet består af 5 komponenter, henholdsvis præprocessering af observationsdata, analyse, initialisering, prognose og postprocessering af prognosedata.

Prognosemodellen DMI-HIRLAM er et nestet system bestående af en ydre model, HIRLAM-T15, med en horisontal afstand mellem gitterpunkterne på ca.15 km og en indre model, HIRLAM-S05, med en horisontal opløsning på ca.5 km. Begge modeller har 40 vertikale lag (41 gitterpunkter i en lodret søjle).

Tværs over den ydre rand kobles T15 til ECMWF analyser og prognoser, mens S05 tilsvarende kobles til T15 analyser og prognoser.

Analysemetoden (3Dvar) er statistisk, baseret på 3-dimensional variationsregning, med 3 timers HIRLAM prognoser som et første gæt. I den resulterende analyse er der i statistisk forstand taget bedst muligt hensyn til både observationer og første gæt.

Ved analyseberegningerne skabes der uønsket "støj" i modelatmosfæren. Initialiseringen fjerner denne små-skala "støj" ved hjælp af et digitalt filter. Selve prognosekørslen startes herefter fra den initialiserede analyse. Prognoselængderne for T15 og S05 er henholdsvis 60 og 54 timer.

Prognosemodellen kan groft opdeles i tre moduler: dynamik, fysik og overflade (herunder processer i og på overfladen).

I dynamikken benyttes semi-Lagrangsk advektion, som muliggør relativt lange tidsskridt i de fremadskridende beregninger uden, at der opstår ødelæggende dynamisk instabilitet, som forhindrer fortsatte beregninger.

Fysik-delen indeholder komplicerede kort- og langbølgede strålingsberegninger og ligeledes komplicerede beregninger af effekten af små-skala (subgrid) fysiske processer på de skalaer, som modellen opløser (det vil sige ca. 30 og 10 km). Sidstnævnte omtales som parameterisering, som primært omfatter turbulens samt dannelse og fordampning af skyer og nedbør.

I overflademodulet foregår den vigtige beregning af energi- og vandbalancen ved jordoverfladen. Vandoverfladen behandles særskilt og betydeligt mere forenklet.

I modellen for energi- og vandbalancen ved jordoverfladen indgår følgende processer: nettostråling ved jordoverfladen, molekylær ledning af varme og fugtighed til og fra overfladen, turbulent transport af varme og fugtighed mellem overfladen og atmosfæren, nedbør, nedsivning og afløb af vand, frysning/smeltning af vand på og under overfladen, sneakkumulering og snesmeltning. Beregningerne foretages på grundlag af en inddeling af hvert overflade-gitterbox i 5 fraktioner: vand, is, land uden vegetation, lav vegetation og skov, idet der er specificeret fysiografiske egenskaber for hver af disse fraktioner.

I postprocesseringen beregnes bl.a. et antal parametre, som er afledt af de tidsafhængige basisparametre, som er vindhastighed, temperatur, specifik fugtighed, skyvand og overfladetryk. Prognosedata udskrives i grid-format og en delmængde arkiveres til eventuelt senere brug. Verificering af prognoseparametrene er også en del af postprocesseringen.