Prognozy zmian poziomu oceanu a El Niño 2015/2016 system Prognocean Plus jako usługa nowej generacji dla Nauki Polskiej.

Transkrypt

1 M. Świerczyńska, B. Miziński, T. Niedzielski Zakład Geoinformatyki i Kartografii Instytutu Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego Wprowadzenie: system Prognocean Plus Cele i metody Aktualny stan wiedzy i schemat postępowania Wyniki Podsumowanie Współczesne problemy podstawowych osnów geodezyjnych w Polsce, Polska września 2016

2 Wprowadzenie: system Prognocean Plus Prognocean Plus system prognozowania wysokorozdzielczych map anomalii poziomu oceanu w czasie rzeczywistym Twórcy systemu: Tomasz Niedzielski, Bartłomiej Miziński, Małgorzata Świerczyńska

3 Wprowadzenie: system Prognocean Plus Prognozowane są dane gridowe o wysokiej rozdzielczości przestrzennej (1/4 x 1/4 ) pochodzące z obserwacji topografii powierzchni oceanu prowadzonych przez satelity altimetryczne. Stosowane są cztery modele empiryczne, jeden deterministyczny i trzy deterministyczno-stochastyczne. Prognozy o długości od 1 do 14 dni (z krokiem dobowym) aktualizowane są co dobę. Prognozy o długości od 1 do 12 tygodni (z krokiem tygodniowym) aktualizowane są co tydzień. Prognozy i ich statystyki są publikowane w dedykowanym serwisie mapowym WMS (Web Map Service) oraz są dostępne jako dane surowe przez WCS (Web Coverage Service). Prognocean Plus jest jednym z kilku na świecie serwisów dostarczających prognozy zmian poziomu oceanu w czasie rzeczywistym.

4 Wprowadzenie: system Prognocean Plus

5 Cele i metody Cel Zweryfikowanie prognoz anomalii zmian poziomu oceanu, produkowanych przez system Prognocean Plus, przypadających na okres trwania El Niño 2015/2016 zidentyfikować taki obszar Nino, w którym istnieje szansa na otrzymanie prognozy El Niño 2015/2016 Metody Statystyki błędów i dopasowania modeli: Błąd średniokwadratowy (RMSE) Średni błąd absolutny (MAE) Współczynnik wydajności Nasha-Sutcliffa (NSE) Współczynnik korelacji (R 2 ) Współczynnik zgodności (d-index)

6 Aktualny stan wiedzy Prognocean Plus vs MyOcean Świerczyńska i in., 2016

7 Schemat postępowania Założenia wstępne 1. Badane są prognozy z tygodniowym krokiem czasowym (1-12 tygodni). 2. Do analizy wzięto model PHAR (autoregresji), PHTAR (autoregresji progowej) i PHMAR (wielowymiarowy model autoregresji). 3. Statystyki liczone dla czterech okresów: SON, OND, NDJ, DJF. 4. Statystyki liczone dla charakterystycznych punktów na oceanie (punkty środkowe stref: nino3, nino3.4, nino4 oraz nino1+2). 5. Wykresy spaghetti dla czterech sezonów i trzech modeli w każdym z punktów (48 wykresów). 6. Wykresy średnich błędów dla każdej długości prognozy z wybranego okresu w wybranym punkcie oceanu.

8 Punkt środkowy obszaru Nino1+2 Cel: prognoza lokalnego maksimum MAE [cm] Wyniki PHTAR PHAR PHMAR SON OND NDJ DJF 6 7 długość prognozy

9 Wyniki MAE [cm] Punkt środkowy obszaru Nino3 Cel: prognoza lokalnego maksimum PHTAR PHAR PHMAR SON OND NDJ DJF długość prognozy

10 Wyniki MAE [cm] Punkt środkowy obszaru Nino3.4 Cel:??? PHTAR PHAR PHMAR SON OND NDJ DJF długość prognozy

11 Wyniki MAE [cm] Punkt środkowy obszaru Nino4 Cel: prognoza silnego spadku i lokalnego minimum PHTAR PHAR PHMAR SON OND NDJ DJF długość prognozy

12 Podsumowanie Wnioski 1. Wiemy, że Prognocean Plus się myli (Niedzielski i Miziński 2013, Świerczyńska i in. 2016) 2. Widoczne błędy prognoz na okołorównikowym Pacyfiku (większe wraz ze wzrostem długości prognozy) 3. Najlepsze dopasowanie modeli dla punktu w obszarze Nino1+2 (6-8 tygodniowe prognozy maksimum zjawiska z modelu TAR dla okresu SON). 4. Najdłuższe prognozy (8-12 tygodni) sprawdzają się w warunkach przejścia z warunków El Niño do warunków normalnych (model MAR, okres NDJ, Nino1+2). 5. Dużo szumu w prognozach dla punktu w obszarze Nino3.4, trudnego do interpretacji.

13 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Współczesne problemy podstawowych osnów geodezyjnych w Polsce, Polska września 2016