Analiza warunków atmosferycznych odpowiedzialnych za powstawanie zjawisk burzowych na terenie Europy: porównanie parametrów konwekcyjnych w reanalizach oraz radiosondażach

Projekt Badawczy NCN UMO-2017/27/B/ST10/00297 realizowany w Zakładzie Klimatologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Tytuł projektu: Analiza warunków atmosferycznych odpowiedzialnych za powstawanie zjawisk burzowych na terenie Europy: porównanie parametrów konwekcyjnych w reanalizach oraz radiosondażach.

Kierownik grantu: dr Mateusz Taszarek, e-mail: tornado@amu.edu.pl (Zakład Meteorologii i Klimatologii).

Zaplanowane koszty realizacji projektu ogółem dla UAM wynoszą 349 800  PLN

Termin realizacji projektu: 2019-2021

 

Opis projektu:

Około 9000 incydentów związanych z występowaniem silnych burz jest raportowanych w Europiekażdego roku według bazy danych European Severe Weather Database (ESWD). Niestety, raportyzawarte w tej bazie są silnie ograniczone przestrzennie. Zdecydowana większość raportów pochodziz rejonu Europy Środkowej oraz obszarów gęsto zaludnionych. To uniemożliwia dokonanie rzetelnej analizy częstości występowania silnych zjawisk burzowych w pozostałej części Europy.Aby poradzić sobie z tym problemem, wielu badaczy wykorzystuje tzw. parametry konwekcyjne („składniki burzy”), które odzwierciedlają warunki atmosferyczne sprzyjające powstawaniu burz. Związek pomiędzy określonymi wartościami tych parametrów, a występowaniem zjawiskburzowych pozwala na określenie prawdopodobieństwa ich powstania w danym miejscu orazczasie. Te zależności można zastosować w tzw. reanalizach meteorologicznych, których celem jestokreślenie warunków fizycznych atmosfery w sposób najbardziej zbliżony do rzeczywistości. Podstawową zaletą reanaliz w odróżnieniu od raportów zjawisk jest ciągłość danych w czasie orazprzestrzeni. Dzięki temu możliwe staje się oszacowanie częstości występowania warunkówatmosferycznych sprzyjających powstawaniu zjawisk burzowych w danym miejscu, pomimo brakuposiadania raportów z tego obszaru. Używanie reanaliz w badaniu aspektów klimatologicznych zjawisk atmosferycznych stanowiobecnie jeden z najważniejszych trendów w meteorologii i klimatologii. Jednakże, bez informacji owiarygodności reanaliz w symulowaniu rzeczywistego stanu atmosfery, ciężko jest określić jakrzetelne mogą być wyniki badań przy ich użyciu. Biorąc pod uwagę niepewność modelu orazniedoskonałą asymilacje danych, niezbędna jest ocena jakości tych reanaliz. Niestety jak dotądniewiele prac poświęcono tej tematyce, a w szczególności temu jak reanalizy radzą sobie zezłożonymi parametrami konwekcyjnymi odpowiedzialnymi za powstawanie zjawisk burzowych. Podstawowym celem projektu będzie określenie jakości reanaliz w symulowaniu warunkówatmosferycznych sprzyjających powstawaniu zjawisk burzowych na obszarze Europy. Do tego celu pomiary meteorologiczne (radiosondaże oraz pomiary naziemne) dla okresu 1981-2017 zostanąporównane z 3 zestawami reanaliz: ERA5, MERRA2 oraz NCEP/NCAR. Pozwoli to ocenić jakreanalizy funkcjonują w zależności od lokalizacji geograficznej, pory roku oraz pory dnia. Analizawykaże, które czynniki są odpowiedzialne za różnice pomiędzy reanalizami i danymiobserwacyjnymi oraz określi charakterystyki klimatologiczne parametrów konwekcyjnych w Europie (np. zmienność przestrzenną, cykle roczne oraz sezonowe). Pomyślna realizacja projektumoże przyczynić się do rozwoju obecnego stanu wiedzy w meteorologii mezoskalowej, klimatologii oraz numerycznych modeli pogody, szczególnie w zakresie występowanianiebezpiecznych zjawisk burzowych.