Assimilation of Doppler from space in WRF model: application to WIVERN radar for the Medicane Ianos case study

Speaker: Stefano Federico

19 Sep 2024 in the large meeting room

Accurate weather forecasts are important to our daily lives. Wind, cloud and precipitation belong to the fundamental variables in NWP models. The WIVERN (Wind Velocity Radar Nephoscope) mission (Illingworth et al., 2018), for observing global winds, clouds and precipitation, has the opportunity to be the first space-based mission to provide in-cloud winds. It is currently in the phase A of the European Space Agency (ESA) Earth explorer 11 program and, if demonstrated successful, WIVERN data could be beneficial to enhance NWP performance, as long as validate climate statistics. In this work, we present an assimilation experiment of the WIVERN Doppler (LoS; winds along the Line of Sight) data for the outstanding case of the Medicane Ianos, occurred in mid September 2020. To this end, we use the following approach: we run the Medicane Ianos with WRF at 4km horizontal resolution using the ECMWF-EPS (European Centre for Medium range Weather Forecast – Ensemble Prediction System) analysis/forecast cycle issued at 12 UTC on 16 September 2020 as initial and boundary conditions. Fifty-one occurrences of the Medicane Ianos (members) are forecast, taking into account for the atmospheric predictability of that day. For all members the trajectory of the Medicane is determined by the minimum surface pressure. The trajectories are then compared with the reference trajectory determined by the method of Flaounas et al. (2023) and the best member (i.e., the one whose trajectory has the minimum spatial error compared to the reference trajectory) among the 51 WRF simulations, is determined. The Wivern pseudo-observations are then generated for the best member using the Wivern simulator (Battaglia et al., 2022). Assimilation of HLoS is performed by WRFDA using 3DVar (Federico 2013). The (u,v) wind components are then assimilated in WRF as radiosoundings. Assimilation is performed with a variable repetition cycle to test different degrees of Wivern overpass frequency. Results show a positive impact of the data assimilation on the simulation of the Ianos trajectory. The distance between the simulations assimilating LoS and the best trajectory are more than halved compared to the control forecasts. Two sensitivity tests aiming at assessing the observation revisiting time on the forecast of the Ianos trajectory will be also presented. References

• Battaglia, A., et al., 2022, https://doi.org/10.5194/amt-15-3011-2022.
• Federico, S., 2013, https://doi.org/10.5194/amt-6-3563-2013.
• Illingworth, A. J., et al., 2018, DOI: 10.1175/BAMS-D-16-0047.1, 1669-1687.
• Flaounas, E., et al., 2023, https://doi.org/10.5194/wcd-4-639-2023

Pozvánka na podzimní cyklus interních seminářů ÚFA AV ČR, v.v.i.

které se konají vždy ve čtvrtek od 14 hodin v zasedací místnosti ÚFA.

Semináře probíhají v angličtině, pokud se přítomní na místě nedomluví jinak.

(2.patro, č. dveří 201), Boční II 1401, Praha 4 – Spořilov

28. 3. Andrea Kolínská: Multi-sensor study of lightning development stages

11. 4. Sunil Kumar Ramatheerthan: Behaviour of stratospheric temperature during wintertime reversal of zonal wind

25. 4. Jan Stryhal: Sliding classifications of atmospheric circulation patterns: A global perspective on synoptic-scale circulation and its links to climate elements

2. 5. Miloslav Müller, Marek Kašpar: Weather extremes in Czechia: where, when and why?

23. 5. Ondřej Fišer: Retirement Farewell Seminar: Reflecting on 30 years of (my) rain research at IAP and contemplating what lies ahead (followed by a small celebration with light refreshments).

30. 5. Andrea Kolínská: Multi-sensor study of lightning development stages

6. 6. Daniel Kouba: New Pruhonice observatory

Jana Popová z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR se zaměřuje hlavně na výzkum elektřiny v atmosféře, vzniku a předpovědi blesků. Hlavním nástrojem její práce je modelování s využitím aktuálních modelů oblaku nebo numerických modelů předpovědi počasí a analýza dat naměřených radary.

Více z předání cen Otto Wichterleho zde.

Vynést na oběžnou dráhu Země dva mikrosatelity, které jsou vybavené pokročilými technologiemi pro hledání zdrojů surovin ve vesmíru. To je cíl kosmické mise SLAVIA, která úspěšně dokončila přípravnou fázi ověřující její celkové technologické řešení. Svůj let do vesmíru by měla odstartovat v roce 2027. Přípravu mise zaštítila Evropská kosmická agentura (ESA) a podpořilo ji jako jeden ze svých ambiciózních projektů Ministerstvo dopravy ČR.

Více informací naleznete v tiskové zprávě AV ČR.

Jiří Mrázek se narodil 17. dubna 1923 v Praze. Vystudoval fyziku a astronomii na Univerzitě Karlově, zároveň se však věnoval svým četným koníčkům, a to na vysoké úrovni. Byl juniorským mistrem ČSR v šachu, československým rekordmanem v rychlotelegrafii a renomovaným amatérem vysílačem (značka OK1GM). Pracoval v Geofyzikálním ústavu ČSAV v Praze, kde stál u zrodu ionosférického oddělení a observatoří v Průhonicích a v Panské Vsi. Zabýval se geomagnetickými jevy, ionosférou a šířením elektromagnetických vln. Zajímal se o kosmonautiku a stal se jejím televizním a rozhlasovým propagátorem. V přímých přenosech komentoval přistání astronautů misí Apollo na Měsíci. Popularizoval též nástup výpočetní techniky do praktického života. V rozhlase měl pravidelnou rubriku zaměřenou na dálkový příjem rozhlasových vysílačů. Ke konci života těžce onemocněl a věnoval se duchovnímu rozměru lidského bytí. Zemřel 14. listopadu 1978.

Další informace:

• Databáze knih - Jiří Mrázek
• wikipedia.org - Jiří_Mrázek
• OK2KKW.com - Rozloučení s dr. Jiřím  Mrázkem

Ničivé zemětřesení v Turecku 6 února 2023 zanechalo svůj "otisk" i v ionosféře. Dopplerovský radar - viz. obrázek - identifikoval infrazvuk ve výškách okolo 170 km nad Evropou (a) Slovensko, (b) Čechy, (c) Belgie, vybuzený seismickými vlnami. The devastating earthquake in Turkey on 6 February 2023 left its "imprint" in the ionosphere. Doppler radar - see Figure - identified infrasound at heights of about 170 km over Europe (a) Slovakia, (b) Czech Republic, (c) Belgium, excited by seismic waves.

Rozhovor Jroslava Chuma a Jiřího Baše s rektorem Universidad Nacional de Tucumán o rozvoji splupráce a nové zdejší instalaci na ÚFA vyvinutého Dopplerovského radaru pro studium ionosférických poruch a jejich šíření (ve španělštině). Více se ve španělštině dočtete na stránkách univerzity.

Záplavy v srpnu 2002 způsobila dvojice extrémně silných dešťů, které jim předcházely. Tyto srážkové události patří mezi desítku největších od konce 60. let 20. století. Vyplývá to z analýzy vědců z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR. Více také v deníku idnes.cz.

Výlet na Milešovku s meteorologem Petrem Zacharovem.

---

https://youtu.be/7NHbUfN9b3I

https://youtu.be/qBuiqg2tR20

https://youtu.be/1cbKJpjNFl8 Všechno, co jste chtěli vědět o tornádech | záznam webináře S ohledem na nedávně události, jsme se rozhodli mimořádně zařadit online přednášku o tornádech. Jak vzniká tornádo? Lze je předpovědět? Jaký je vztah moravského tornáda a změny klimatu? Můžeme čekat další tornádo? Jak se chránit? Odpovědi na otázky představí RNDr. Petr Zacharov, Ph.D. - meteorolog Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd České republiky. Přednáška je součástí #AkademieGreenpeace, která vznikla díky podpoře našich dárců. Foto na thumbnailu videa: Jason Weingart, CC BY-SA 4.0

https://youtu.be/Z32I08eSZDk Kolik máme času na předpověď počasí? – Petr Zacharov NOC VĚDCŮ 2021O tom, jak důležitý je čas při předpovědi počasí, mluví RNDr. Petr Zacharov, Ph.D., z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR.

https://www.youtube.com/watch?v=Bh2xPB_OXIw

https://www.youtube.com/watch?v=CYbxcmsvth0

https://www.youtube.com/watch?v=txgk57DNQm0

https://www.youtube.com/watch?v=KGu9O3lmwGY

https://www.youtube.com/watch?v=oLi3Iy4HysE přednáší Jarda Chum

https://www.youtube.com/watch?v=o4Zn0Qbq33g