MEM-290 Αριθμητική Πρόγνωση Καιρού

Κατεύθυνση	Μαθηματικών	Εφαρμοσμένων Μαθηματικών
Είδος	Επιλογής Κορμού (Κ8)	Επιλογής Προχωρημένο
Έτος/εξάμηνο	4ο / Εαρινό
ECTS/Διδακτικές μονάδες	8 / 5
Ώρες διαλέξεων/εργαστηρίων	4 / 2
Προαπαιτού­μενα μαθήματα	Κανένα
Συνιστώμενα μαθήματα	MEM-108, MEM-271
Μέθοδος διδασκαλίας	Διαλέξεις, εργαστήριο προβλημάτων
Μέθοδος αξιολόγησης	Τελική εξέταση, εξετάσεις προόδου

Μαθησιακά αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν αποκτήσει:

• Εξοικείωση με τις βασικές εξισώσεις της μετεωρολογίας και τις αριθμητικές μεθόδους επίλυσής τους.
• Την δεξιότητα να χρησιμοποιούν μετεωρολογικούς χάρτες και δεδομένα για να κάνουν πρόγνωση καιρού.
• Να είναι σε θέση να γνωρίζουν τη χρήση του αριθμητικού προγνωστικού μοντέλου WRF για την πρόβλεψη καιρού.

Περιεχόμενο

• Βασικές αρχές θερμοδυναμικής της ατμόσφαιρας.
• Βασικές αρχές δυναμικής της ατμόσφαιρας.
• Βασικές αρχές ατμοσφαιρικής ακτινοβολίας.
• Βασικές αρχές διεργασιών στα νέφη.
• Βασικές εξισώσεις προγνωστικών και διαγνωστικών μεταβλητών.
• Μοντέλα βαροτροπικής και βαροκλινικής ατμόσφαιρας.
• Η αριθμητική μέθοδος των πεπερασμένων διαφορών.
• Φασματικές μέθοδοι.
• Παραμετροποιήσεις μικροφυσικής νεφών.
• Παραμετροποιήσεις βίαιης κάθετης μεταφοράς στα νέφη.
• Παραμετροποιήσεις ακτινοβολίας μικρού και μεγάλου μήκους κύματος.
• Παραμετροποιήσεις Πλανητικού Οριακού Στρώματος.
• Εισαγωγή στο αριθμητικό μοντέλο WRF-ARW.
• Εξισώσεις και αριθμητικά σχήματα μοντέλου.
• Εκμάθηση προεπεξεργαστή WRF και της διαδικασίας που απαιτείται για την προετοιμασία και πραγματοποίηση προσομοιώσεων.
• Παραγωγή μετεωρολογικών χαρτών και γραφημάτων μετεωρολογικών παραμέτρων με τη γλώσσα κελύφους NCL.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία

• J. Coiffier, Fundamentals of Numerical Weather Prediction, Cambridge University Press, 2011.
• D.J. Stensrud, Parameterization Schemes-Keys to Understanding Numerical Weather Prediction Models, Cambridge University Press, 2007
• E. Kalnay, Atmospheric Modeling, Data Assimilation and Predictability, Cambridge University Press,2003
• Π. Κατσαφάδος και Η. Μαυροματίδης, Εισαγωγή στη Φυσική της Ατμόσφαιρας και την Κλιματική Αλλαγή, Κάλλιπος, 2015
• Χ. Χαλδούπης, Εισαγωγή στην Ατμοσφαιρική Φυσική, Κάλλιπος, 2015

Περιγράμματα μαθημάτων

• MEM-290 Αριθμητική Πρόγνωση Καιρού, Κατεύθυνση Μαθηματικών
• MEM-290 Αριθμητική Πρόγνωση Καιρού, Κατεύθυνση Εφαρμοσμένων Μαθηματικών