nam a 5i 4500
Advancements in mesoscale ensemble prediction strategies: Application to Mediterranean high-impact weather
:
Universitat de les Illes Balears,
2022
Accés lliure
http://hdl.handle.net/10803/674044
cr |||||||||||
AAMMDDs2022 sp ||||fsm||||0|| 0 eng|c
Hermoso Verger, Alejandro,
autor
1 recurs en línia (296 pàgines)
Tesi
Doctorat
Universitat de les Illes Balears. Departament de Física
2021
Universitat de les Illes Balears. Departament de Física
Tesis i dissertacions electròniques
Homar Santaner, Víctor,
supervisor acadèmic
Romero March, Romualdo,
supervisor acadèmic
TDX
[cat]La predictibilitat d'esdeveniments d'alt impacte a la regi o Mediterr ania ha millorat substancialment al llarg de les darreres d ecades. No obstant aix o, una representaci o precisa d'aspectes dels sistemes convectius rellevants per la societat, tals com el moment en qu e es produeixen, i la seva localitzaci o i intensitat encara suposen un repte. Aquestes febleses de la predicci o a escala convectiva provenen d'imprecisions a l'estimaci o de l'estat atmosf eric inicial, la formulaci o de processos f sics rellevants i la natura ca otica dels sistema associada a la seva no linealitat. En el marc probabil stic imposat per les incerteses intr nseques implicades en la predicci o num erica del temps, l'entitat matem atica que quanti ca la incertesa en l'estat atmosf eric es la funci o densitat de probabilitat. Malgrat aix o, el c alcul de la seva evoluci o temporal es inviable per situacions realistes amb els recursos computacionals disponibles actualment. La modesta aproximaci o habitual per estimar aquesta evoluci o es l' us d'un discret i petit nombre de mostres de l'estat del sistema, que es coneix com a predicci o per conjunts (ensemble forecasting). L'objectiu general d'aquesta Tesi es entendre millor els l mits de la predictibilitat i contribuir a una millora de la predicci o de temps sever a la regi o Mediterr ania. En primer lloc, s'avalua l'evoluci o temporal de les funcions densitat de probabilitat per sistemes de baixa complexitat amb un cert grau de realisme adoptant el formalisme de Liouville. En segon lloc, es dissenya una estrat egia de mostreig per crear pertorbacions a les condicions inicials per abastos de predicci o curts (24-36 h). La t ecnica es basa en el m etode de breeding, que utilitza la din amica completa no lineal per identi car modes de creixement r apid. La modi caci o proposada est a dirigida a ajustar l'escala de les pertorbacions per tal de cobrir l'ample rang d'escales rellevants per la predicci o de curt abast. En tercer lloc, s'investiga el potencial de varis m etodes per tenir en compte la incertesa en el model per a un episodi recent de precipitacions intenses i inundacions que va oc orrer al llarg de la costa Mediterr ania espanyola (12-13 setembre de 2019). S'avaluen m ultiples estrat egies estoc astiques en front l'aproximaci o ordin aria de multif sica en termes de diversitat i habilitat de l'ensemble. Les t ecniques considerades inclouen pertorbacions estoc astiques a les tend encies f siques i pertorbacions a par ametres in uents de l'esquema de microf sica. Finalment, aquestes estrat egies de generaci o d'ensembles s'utilitzen com a for cament meteorol ogic per a un model hidrol ogic per tal d'investigar la predictibilitat 21 22 CONTENTS hidrometeorol ogica de l'episodi del 12-13 setembre de 2019. Les t ecniques desenvolupades, juntament amb l'assimilaci o de dades mitjan cant Ensemble Kalman Filter es comparen amb altres estrat egies populars, tals com el downscaling d'un model global i l'aproximaci o de multif sica. Els resultats d'aquesta Tesi s on rellevants des d'una perspectiva te orica, ja que la soluci o de l'equaci o de Liouville revela estructures complexes per la funci o densitat de probabilitat que podrien comprometre les hip otesis de compacitat i suavitat assumides per la majoria d'eines d'interpretaci o i post proc es d'ensembles. Per altra banda, les estrat egies de generaci o d'ensembles desenvolupades mostren potencial per millorar la predicci o d'esdeveniments d'alt impacte, que es demostra per una major diversitat i habilitat dels ensembles comparades amb les estrat egies de refer encia. Aquests resultats prometedors posen les bases per un sistema avan cat d'alertes a la regi o Mediterr ania per encarar els esdeveniments de temps sever.
ES-BaCBU
cat
rda
ES-BaCBU
text
txt
rdacontent
informàtic
c
rdamedia
recurs en línia
cr
rdacarrier