Advanced

Sensitivity studies on difficult cloud and fog situations for weather model

Stigborg, Axel LU (2017) FYSK02 20171
Department of Physics
Combustion Physics
Abstract
Fog and clouds are difficult to predict for meteorologist today. Models have a tendency to show either too much or too little clouds or fog, which can be a problem for people and industries that depend on the weather conditions. Improvements are being done, but errors still occur. One of the problems is that when an improvement is attained, it might only work for one specific season. This happens, for instance, due to winter causing colder air temperature, while water, which is a poor heat conductor, remains fairly warm relative to the air. Consequently, warmer air near the surface of water rises, and thereby creates clouds when the air has cooled down to the point of saturation. Using MUSC (Modèle Unifié Simple Colonne), which is a... (More)
Fog and clouds are difficult to predict for meteorologist today. Models have a tendency to show either too much or too little clouds or fog, which can be a problem for people and industries that depend on the weather conditions. Improvements are being done, but errors still occur. One of the problems is that when an improvement is attained, it might only work for one specific season. This happens, for instance, due to winter causing colder air temperature, while water, which is a poor heat conductor, remains fairly warm relative to the air. Consequently, warmer air near the surface of water rises, and thereby creates clouds when the air has cooled down to the point of saturation. Using MUSC (Modèle Unifié Simple Colonne), which is a 1D-model of the weather model HARMONIE-AROME (Hirlam Aladin Research for Mesoscale Operational Numerical Weather Prediction in Euromed)-(Application of Research to Operations at Mesoscale), different cases are evaluated for specific parameters to see improvements can be made. To check the consistency of the improvement, the cases are not bound to one single season. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Väder påverkar alla. Oavsett om du ska ut på stranden till en strålande sol eller om du
sitter fast i hemmet för att en snöstorm har stängt ner vägarna, så kan vädret spela roll om
du kan göra din aktivitet. Vanligtvis kollar man på tvn, datorn eller i tidningen för att veta
hur vädret blir, och oftast så är det meteorologer som gör dessa prognoser. Meteorologerna
använder vädermodeller för att kunna se hur vädret förändrar sig och gör sedan en
prognos utifrån det. Men, det händer ibland att dessa prognoser är fel, och något som det
är vanligt att det blir fel på är var molnen kommer att ligga. Detta är på grund utav att det
är många faktorer som påverkar molnbildning och många av dessa faktorer går inte att
räkna ut med dagens... (More)
Väder påverkar alla. Oavsett om du ska ut på stranden till en strålande sol eller om du
sitter fast i hemmet för att en snöstorm har stängt ner vägarna, så kan vädret spela roll om
du kan göra din aktivitet. Vanligtvis kollar man på tvn, datorn eller i tidningen för att veta
hur vädret blir, och oftast så är det meteorologer som gör dessa prognoser. Meteorologerna
använder vädermodeller för att kunna se hur vädret förändrar sig och gör sedan en
prognos utifrån det. Men, det händer ibland att dessa prognoser är fel, och något som det
är vanligt att det blir fel på är var molnen kommer att ligga. Detta är på grund utav att det
är många faktorer som påverkar molnbildning och många av dessa faktorer går inte att
räkna ut med dagens kraftfulla datorer för att de är på en sådan liten skala.
Någonting som påverkar molnbildningen är så kallade aerosoler. Aerosoler är gaser eller partiklar
i atmosfären. Dessa aerosoler kan ta upp vatten och bilda molndroppar som bygger upp själva
molnen. Aerosolerna verkar då som så kallade kondensationskärnor. Aerosoler kan även
absorbera och/eller sprida solljus beroende på hur stora dessa aerosoler är. Aerosolerna har dock
olika källor. Dessa kan vara till exempel avgaser från bilar och sot och aska från vulkaner, men
även små droppar som bildas när vattenvågor bryts. Detta gör att vissa ställen producerar mer
aerosoler än andra, som till exempel att en stad med mycket biltrafik producerar mycket mer
aerosoler än vad som produceras på sydpolen där det inte är många människor som lever. Men,
en ökning av aerosoler behöver inte innebära en ökning av nederbörd. En ökning av aerosoler gör
istället att molndropparna blir fler, men att dessa istället inte blir lika stora som förrut eftersom
vattnet nu har fler droppar att kunna fästa på. Eftersom dessa dropparna inte blir lika stora, blir de
heller inte lika tunga och kan därför inte regna ut.
Eftersom en ökning av aerosoler leder till en ökad mängd molndroppar, kan detta leda till att fler
moln bildas. Dessa moln behöver nödvändigtvis inte bildas på samma ställe i atmosfären utan
några moln kan bildas högt upp och andra kan bildas lågt i atmosfären. Detta gör att
vädermodellerna idag måste ta hänsyn till hur moln på vissa höjder överlappar med varandra.
Därför fokuserar detta projektet på hur antalet kondensationskärnor, samt även hur olika typer av
överlappningar, påverkar resultatet från vädermodellerna. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Stigborg, Axel LU
supervisor
organization
course
FYSK02 20171
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
English
id
8922548
date added to LUP
2017-08-28 13:02:41
date last changed
2017-08-28 13:02:41
@misc{8922548,
  abstract     = {Fog and clouds are difficult to predict for meteorologist today. Models have a tendency to show either too much or too little clouds or fog, which can be a problem for people and industries that depend on the weather conditions. Improvements are being done, but errors still occur. One of the problems is that when an improvement is attained, it might only work for one specific season. This happens, for instance, due to winter causing colder air temperature, while water, which is a poor heat conductor, remains fairly warm relative to the air. Consequently, warmer air near the surface of water rises, and thereby creates clouds when the air has cooled down to the point of saturation. Using MUSC (Modèle Unifié Simple Colonne), which is a 1D-model of the weather model HARMONIE-AROME (Hirlam Aladin Research for Mesoscale Operational Numerical Weather Prediction in Euromed)-(Application of Research to Operations at Mesoscale), different cases are evaluated for specific parameters to see improvements can be made. To check the consistency of the improvement, the cases are not bound to one single season.},
  author       = {Stigborg, Axel},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Sensitivity studies on difficult cloud and fog situations for weather model},
  year         = {2017},
}