Wpływ zmian klimatu na środowisko, gospodarkę i społeczeństwo

Projekt: KLIMAT Wpływ zmian klimatu na środowisko, gospodarkę i społeczeństwo (zmiany, skutki i sposoby ich ograniczania, wnioski dla nauki, praktyki inżynierskiej i planowania gospodarczego) Numer Zadania: 5 Tytuł Zadania: Rozwój metod prognozowania i systemów ostrzegania przed groźnymi zjawiskami hydrologicznymi i meteorologicznymi oraz wykorzystanie ich do osłony kraju Okres sprawozdawczy: styczeń 2011 grudzień 2011 Typ raportu: raport roczny syntetyczny Koordynator Zadania: dr Michał Ziemiański Warszawa 2011 1

Spis treści 1. Cel badań... 3 2. Zakres wykonywanych prac... 5 3. Opis metodyki badań... 11 4. Charakterystyka osiągniętych wyników... 15 5. Analiza zgodności z założonymi celami... 25 6. Propozycje dotyczące praktycznego wykorzystania wyników badań... 25 7. Wykaz przygotowanych publikacji... 26 8. Literatura wykorzystana w opracowaniu... 26 9. Wykaz wykonawców wraz z krótką informacją o rodzaju wykonanych prac... 28 10. Informacje o sposobie odbioru zadań składowych i trybie koordynacji prac... 30 2

1. Cel badań Mając na uwadze występowanie ekstremalnych zjawisk hydrologicznych i meteorologicznych na terenie Polski oraz ich skutki zarówno na gospodarkę i środowisko, bardzo istotne jest lepsze prognozowanie tych zjawisk. Dostępność danych satelitarnych, radarowych, obserwacyjnych, możliwość generowania ich nowych produktów, rozwój metod asymilacji i weryfikacji danych przyczyniają się do rozwoju numerycznych modeli pogody. Odnosząc się do Studium Wykonalności projektu KLIMAT, zadanie 5 Rozwój metod prognozowania i systemów ostrzegania przed groźnymi zjawiskami hydrologicznymi i meteorologicznymi oraz wykorzystanie ich do osłony kraju ma na celu udoskonalenie systemu opracowania krótkoterminowych prognoz ostrzegających przed niebezpiecznymi zjawiskami atmosferycznymi oraz wspomagającego proces podejmowania decyzji o ostrzeżeniach. Udoskonalenie tego sytemu wiąże się z pełniejszym wykorzystaniem sytemu danych satelitarnych, danych radarowych i detekcji wyładowań, stworzeniem systemu operacyjnej asymilacji i analizy danych w modelu numerycznym, przygotowaniem metodyki weryfikacji prognoz wysokiej rozdzielczości oraz wdrożeniem dwuwymiarowych modeli hydrologicznych oraz systemu prognozy rozwoju i oceny suszy. W ramach zadania 5 realizowano w roku 2011 cztery podzadania: 5.1 - System analizy danych radarowych i danych detekcji wyładowań Podstawowym celem podzadania 5.1 jest opracowanie metodyki i zalgorytmizowanie systemu do automatycznego generowania komunikatów w formie ostrzeżeń o niebezpiecznych zjawiskach na podstawie analizy danych radarowych i systemu detekcji wyładowań atmosferycznych. Celem prac prowadzonych w 2011 roku było opracowanie systemu eksperckiego wraz z dokumentacją projektu systemu informatycznego. System ekspercki do prawidłowego działania wykorzystuje dane pochodzące z systemu radarowego i detekcji wyładowań atmosferycznych oraz innych systemów pracujących w IMGW-PIB (w zależności od potrzeb określonych algorytmów). W oparciu o przeprowadzone analizy, opracowano ostateczną koncepcję systemu eksperckiego oraz algorytmy do automatycznego rozpoznania zjawisk/procesów meteorologicznych i generowania komunikatów/ostrzeżeń w ramach tworzonego systemu. 3

Główne prace w okresie sprawozdawczym polegały na analizach opracowanych algorytmów, ich weryfikacji w oparciu o wyniki przeprowadzonych testów w procesie implementacji kolejnych modułów systemu. 5.2. - System analizy danych satelitarnych Celem tego podzadania, zgodnie ze Studium wykonalności, jest pełniejsze wykorzystanie systemu satelitów meteorologicznych, który został kompletnie przebudowany w latach 2002-2006, poprzez wprowadzenie satelitów geostacjonarnych drugiej generacji (METEOSAT-8 i 9) oraz pierwszego europejskiego meteorologicznego satelity okołobiegunowego METOP-A. Nowe przyrządy zainstalowane na pokładach tych satelitów stwarzają większe możliwości ich wykorzystania w diagnozie i ultra-krótkoterminowej prognozie pogody. Podstawowym celem zadania 5.2 jest opracowanie systemu wspomagającego pracę synoptyka w przygotowywaniu krótkoterminowych prognoz niebezpiecznych zjawisk atmosferycznych oraz w procesie podejmowania decyzji o ostrzeżeniach poprzez automatyczną analizę produktów satelitarnych. Realizacja projektu obejmuje dostosowanie istniejących i opracowanie nowych produktów satelitarnych oraz przygotowanie systemu eksperckiego, który analizując dostępne dane sygnalizowałby możliwość wystąpienia na wskazanym obszarze szczególnie niebezpiecznych zjawisk. Realizacja systemu ostrzegania polega na przygotowaniu aplikacji w technice internetowej do wizualizacji wyników działania systemu eksperckiego. 5.3. - Rozwój metod prognozowania numerycznego o podwyższonej rozdzielczości przestrzennej Zadania współczesnej osłony meteorologicznej terytorium kraju pociągają za sobą konieczność dysponowania wiarygodnymi i dokładnymi numerycznymi prognozami pogody. W szczególności dotyczy to sytuacji mogących mieć niekorzystny czy katastrofalny wpływ na ważne dziedziny działalności ludzkiej, takie jak bezpieczeństwo publiczne, rolnictwo, gospodarka, transport czy turystyka. Prognozowanie większości groźnych zjawisk pogodowych mających wpływ na wymienione dziedziny wymaga modelowania procesów atmosferycznych z rozdzielczością rzędu kilometra. Po to by sprostać wyzwaniom 4

przygotowywany jest do operacyjnej eksploatacji prognostyczny model numeryczny AROME w konfiguracji z rozdzielczością rzędu 2-3 kilometrów. Operacyjna eksploatacja meteorologicznych systemów obserwacyjnych i prognostycznych wysokiej rozdzielczości wymaga bieżącej weryfikacji jakości wyników jakie dostarczają. Próby wykorzystania do tego celu klasycznych metod ilościowej oceny jakości prognoz typu punkt punkt prowadzą do paradoksalnej konkluzji, że wraz ze wzrostem rozdzielczości modelu pogarsza się jakość jego prognozy. Aby rozwiązać ten paradoks, w ramach realizacji omawianego zadania rozwijany jest systemu weryfikacji nowej generacji oparty o podejście rozmyte oraz niezbędne do tego typu prac środowisko testowe. Prowadzone prace obejmują rozwój nowej metodyki analizy i porównywania pół meteorologicznych opartej na wykorzystaniu ważonych filtrów medianowych. 5.4. - System analizy danych z modeli numerycznych oraz system asymilacji i analizy danych Zgodnie ze Studium Wykonalności Projektu, celem badań, prowadzonych w ramach tego podzadania, jest udoskonalenie systemu opracowania krótkoterminowych prognoz, ostrzegających przed niebezpiecznymi zjawiskami meteorologicznymi oraz wspomagającymi proces podejmowania decyzji o ostrzeżeniach. Podstawowe prace, wykonane w roku 2011 miały na celu stworzenie systemu automatycznego generowania komunikatów (skierowanych do użytkowników) o zjawiskach niebezpiecznych na podstawie wyników modeli numerycznych. 2. Zakres wykonywanych prac Zadanie 5.1: W ramach realizacji podzadania wykonywano weryfikacje wymagań i specyfikacji dla projektowanego systemu eksperckiego, dokonano wyboru jego ostatecznej koncepcji i kontynuowano prace związane z uaktualnianiem i opracowywaniem dokumentacji projektu wg nowej koncepcji tworzonego systemu dla zweryfikowanych i nowych modułów: opracowywano dokumentację według zweryfikowanej koncepcji tworzonego systemu, wykonano schematy przepływu danych w ramach poszczególnych modułów tworzonego systemu eksperckiego, opracowano algorytmy rozpoznania stopnia ostrzeżenia dla zjawisk typu opadowego i wiatrowego. 5

Zakres działań na tym etapie obejmował prace związane z opracowaniem dokumentacji dla utworzonej koncepcji systemu, którą zweryfikowano i zaktualizowano. Jednocześnie prowadzono prace programistyczne według opracowanych algorytmów w tym: prace związane z opracowaniem modułu systemu eksperckiego do klasyfikacji ech radarowych. Główne prace w drugim półroczu to prace zmierzające do zakodowania systemu, zgodnie z opracowanymi algorytmami do automatycznego generowania komunikatów/ostrzeżeń dla potencjalnych użytkowników systemu, oraz jego implementacja. Odpowiednie prace obejmowały: moduł systemu eksperckiego do klasyfikacji ech (zgodnie z algorytmem opracowanym przez dr. Moszkowicza) istotnego dla kolejnych zadań realizowanych przez system, algorytmy ostrzeżeń, wykrywające segmenty o zadanych wartościach progowych; testowano następujące algorytmy wykrywające obwiednie segmentów: progowanie, Canny oraz cvblob, program generujący ostrzeżenia na podstawie produktu HWIND, instalację i konfigurację środowiska bazodanowego na potrzeby tworzonego systemu eksperckiego, moduł systemu eksperckiego do zliczania sum opadu z uwzględnieniem podziału na opad konwekcyjny i warstwowy, moduł monitorowania danych wejściowych i wyjściowych systemu eksperckiego, moduł synchronizujący wytwarzanie danych pośrednich i końcowych systemu eksperckiego, moduły służące prezentacji graficznej danych pośrednich i końcowych z poszczególnych komponentów systemu eksperckiego, w ramach modułu przetwarzania metadanych (plików zawierających informacje o ostrzeżeniach): - wygenerowano przykładowe metadane w celu testowania modułu przetwarzania metadanych oraz modułu prezentacji ostrzeżeń, - utworzono bazę danych do przechowywania metadanych o ostrzeżeniach, Prowadzono prace związane z opracowaniem jednorodnej domeny dla tworzonego systemu w oparciu o analizę zasięgu danych na radarowych mapach zbiorczych różnego typu. Na potrzeby testowania tworzonego systemu wygenerowano z danych archiwalnych bazę danych składającą się z produktów utworzonych wg ściśle określonych definicji, które 6

następnie posłużyły do wygenerowania zbiorczych map radarowych dla zasięgu nowo opracowanej domeny. Dane te wykorzystano do testowania: algorytmów rozpoznania zjawisk i stopni ostrzeżeń typu wiatrowego (z danych skanowania dopplerowskiego), algorytmów rozpoznania zjawisk i ostrzeżeń typu opadowego (z danych skanowania klasycznego po odbiciowości radarowej). Zadanie 5.2: Zgodnie ze Studium wykonalności, zadania realizowane w roku 2011 obejmowały opracowanie nowych produktów satelitarnych celem diagnozy sytuacji związanych z dużą siłą wiatru na morzu i lądzie oraz przygotowanie, opracowanie i realizację projektu informatycznego generującego ostrzeżenia na podstawie opracowanych nowych produktów satelitarnych. Prace nad produktami wiatrowymi obejmowały opracowanie nowych oraz dostosowano istniejących produktów satelitarnych do potrzeb tworzonego systemu. Produkty te dotyczą środowiska Bałtyku oraz średniej i górnej atmosfery, zarówno nad powierzchnią wody, jak i lądu. Wykonane prace to: opracowanie i testowanie produktów satelitarnych do określania wektorów ruchu obiektów w atmosferze, wraz z ich wysokością (produkt AMV), opracowanie produktów satelitarnych z wykorzystaniem aktywnego czujnika ASCAT/METOP do określania kierunku i prędkości wiatru na Morzu Bałtyckim, uruchomienie operacyjnego obliczania produktu SAFNWC HRW (High Resolution Wind) z wykorzystaniem danych z modelu NWP GFS, przygotowanie kompozycji barwnej AirMass RGB ((6.2-7.3)µm/(9.7-10.8)µm/6.2 µm) pomocnej przy identyfikacji położenia prądów strumieniowych (jet stream) oraz do identyfikacji sytuacji związanych z obniżeniem tropopauzy i wlewami stratosferycznym, opracowanie kompozycji RGB z kanałów IR9.7 µm, IR6.2 µm, IR10.8 µm inverted, opracowanie i wstępne testowanie algorytmu do obliczania wiatru geostroficznego z danych satelitarnych NOAA/TOVS, opracowanie produktów satelitarnych z wykorzystaniem aktywnego czujnika ASCAT/METOP do określania kierunku i prędkości wiatru na Morzu Bałtyckim, 7

opracowanie i testowanie produktów satelitarnych do określania wektorów ruchu obiektów w atmosferze, wraz z ich wysokością. W ramach realizacji systemu informatycznego (eksperckiego) wykonano poniższe prace: opracowanie metody i oprogramowania do konwersji rastrowych produktów satelitarnych na formę wektorową związaną z poziomem generowanego ostrzeżenia (dla wybranych produktów), prace koncepcyjne w zakresie funkcjonalności i wyglądu interfejsu użytkownika, poszukiwanie i analiza dostępnych technologii webowych (Flamingo Map Components, RASP, OpenLayers) pod kątem wykorzystania ich przy budowie systemu wizualizacji, prace programistyczne: instalacja i konfiguracja serwera www Apache platformy, na której działa aplikacja, stworzenie prototypowej strony HTML z wykorzystaniem kaskadowych arkuszy stylów CSS i osadzenie w niej interfejsu OpenLayers z mapą OpenStreetMaps, prace nad funkcjami AJAX (przy wykorzystaniu biblioteki jquery) umożliwiającymi asynchroniczną (bez konieczności przeładowywania strony) interakcję z mapą i wyświetlanie określonego zestawu ostrzeżeń z bazy wszystkich ostrzeżeń, stworzenie skryptu PHP generującego zapytania SQL i wysyłającego je do bazy ostrzeżeń w celu pobrania żądanej grupy ostrzeżeń. Zadanie 5.3: W ramach tego zadania wykonano następujące podstawowe prace: prowadzono prace służące analizie jakości prognoz meteorologicznych przy łącznym użyciu modelu subsynoptyczno-skalowego i konwekcyjno-skalowego, realizowano prace nad weryfikacją rozmytą prognoz modeli AROME i ALADIN na podstawie danych obserwacyjnych pochodzących ze stacji synoptycznych, stacji automatycznych sieci ATS i danych radarowych, dokonano optymalizacji konfiguracji modelu AROME oraz rozbudowano w tym celu środowisko modelu i zmodyfikowano skrypty do uruchomienia modelu z różnymi parametryzacjami, uzupełniono bazę prognoz modelu AROME, 8

prowadzono szczegółowe analizy pozyskanych danych w celu oceny przydatności prognoz numerycznych różnej rozdzielczości w prognozowaniu trudnych warunków meteorologicznych, przeprowadzono integrację oprogramowania oraz wprowadzono szereg modyfikacji zwiększających funkcjonalność systemu weryfikacji, w tym rozszerzono domenę systemu z eksperymentalnej na obszar całego kraju oraz zwiększono horyzont prognoz podlegających weryfikacji, przygotowano wstępną wersję środowiska operacyjnego modelu, obejmującego system AROME i system weryfikacji mezoskalowej, oraz rozpoczęto jego preoperacyjną eksploatację, w ramach rozwoju pre-operacyjnej wersji oprogramowania systemu weryfikacji przygotowano skrypty R automatycznie tworzące i wizualizujące tabele kontyngencyjne; skrypty te zostały uruchomione i przetestowane w warunkach symulacji pracy operacyjnej systemu; jako dane obserwacyjne wykorzystywane są dane ze stacji synoptycznych z terytorium Polski oraz dane z sieci automatycznych stacji obserwacyjnych (ATS), bieżący dostęp do danych ATS umożliwił wprowadzenie do wersji pre-operacyjnej systemu weryfikacji metod typu NO-NF (rozmywanie prognoz i obserwacji) fuzzy logic, minimum coverage, upscaling oraz przeprowadzenie testów działania systemu weryfikacji względem tych danych, rozbudowano środowisko modelu AROME wprowadzając w miejsce konfiguracji obejmującej domenę o rozmiarze 180x180x49 punktów obliczeniowych dwie nowe konfiguracje o rozmiarze 240x240x49 punktów obliczeniowych. Jedna konfiguracja obejmuje domeną obszar Małopolski, a druga obszar Śląska. Przygotowano niezbędne do tego celu dane klimatyczne i zmodyfikowano skrypty kontrolujące przebieg modelu, prace związane z wykorzystaniem statystyki odpornościowej i filtrów medianowych dotyczyły rozbudowy modułu do statystycznie odpornej analizy danych obserwacyjnych o interfejs użytkownika oraz zrównoleglania w oparciu o interfejs OpenMP i optymalizacji kodu; pozostałe prace związane były z przygotowaniem oprogramowania do automatyzacji porównań danych pochodzących z różnych źródeł 9

oraz rozbudowy modułu analizy statystycznej separowanych skal - wprowadzono nowe statystyki i kodowano metody dopasowywania obrazów, prowadzono również prace dotyczące zastosowania technik dopasowania obrazów w zadaniach weryfikacji wysokiej rozdzielczości; zaproponowano schemat optymizacji odpornej dla realizacji wspomnianych zadań. Zadanie 5.4: W ramach realizacji tego zadania wykonano następujące prace: przygotowywano metodologię przeniesienia systemu generowania ostrzeżeń i alarmów do docelowego układu działającego z wykorzystaniem nowego klastra obliczeniowego. Wykonano przeniesienie systemu oraz testy generowania alarmów i ostrzeżeń o niebezpiecznych zjawiskach meteorologicznych, wykonano prace w zakresie uszczegółowienia wymagań oraz finalnego wyboru dla wspomnianej docelowej platformy sprzętowej i programowej. Sprawdzono możliwość generowania obrazów (plików graficznych) z danych bieżących, oprogramowano i przetestowano tryb włączania obrazów (plików graficznych) do plików typu htm/html, oprogramowano i przetestowano tryb włączania do plików typu htm/html interaktywnych obiektów typu "pomoc" lub "wartość" oraz zdefiniowano wymagania, jakie powinien spełniać docelowy zestaw plików typu htm/html, dokonano wstępnej oceny możliwości przenoszenia (portingu) między różnymi systemami operacyjnymi, wprowadzono możliwość definiowania przez użytkownika konfiguracji w zakresie graficznego interface u, zakresu czasowego danych oraz zawartości elementów prezentowanych w GUI, wykonano rozszerzone testy platformy programowej, wybranej dla systemu eksperckiego (określono i przetestowano limity prędkości transferu danych, czytelność GUI, skalowalność interface u), przygotowano dokumentację projektu informatycznego systemu służącego do automatycznego generowania komunikatów o zjawiskach niebezpiecznych do użytkowników, wraz z modułem przygotowującym i przesyłającym odpowiednie metadane do zintegrowanego systemu eksperckiego. Przetestowano i oceniono 10

operacyjnie stosowalność systemu eksperckiego wraz podstawową opcją generowania plików metadanych na potrzeby systemu zintegrowanego, dokonano implementacji systemu eksperckiego wykorzystującego dane z modelu numerycznego. 3. Opis metodyki badań Zadanie 5.1 W celu określenia zjawisk/procesów, o których powinien być informowany użytkownik, i powiązania ich z określonymi produktami systemu radarowego i rejestracji wyładowań prowadzono porównanie przykładowych danych wygenerowanych do testowania systemu z analizami prezentowanymi w literaturze w zakresie odbiciowości radarowej dla różnych struktur typu opadowego w powiązaniu z typami hydrometeorów dających opady stałe i ciekłe. Prace te zmierzały do sprecyzowania parametrów meteorologicznych określonych zjawisk, możliwych do ujęcia ich w formie algorytmów stosowanych do określonych zestawów produktów. Faza strategiczna Faza określania wymagań Proces realizowany iteracyjnie Analiza i projektowanie Implementacja Testowanie Fragment systemu Analiza i projektowanie Implementacja Testowanie Fragment systemu Analiza i projektowanie Implementacja Testowanie Fragment systemu Dostarczenie zrealizowanej części systemu Dostarczenie zrealizowanej części systemu Dostarczenie zrealizowanej części systemu Faza użytkowania i konserwacji Rys. 1. Schemat systemu eksperckiego 11

W celu osiągnięcia wymaganych wyników, system ekspercki tworzono zgodnie z zasadami modelu przyrostowego. Zastosowano strategię rozwoju systemu, zapewniającą kontrolę poprawności i korektę błędów na dowolnym etapie iteracji kolejnych modułów (wielokrotne powtarzanie wybranych etapów/modułów, aż do osiągnięcia satysfakcjonującego stanu systemu). Przyjęta metodyka prac (iteracyjna) w zakresie tworzonego oprogramowania i implementacji kolejnych wersji oprogramowania i opracowywania algorytmów pozwoliła/pozwoli na testowanie kolejnych modułów/funkcji systemu nie tylko na produktach archiwalnych, ale także na produktach pozyskiwanych w procesie pracy operacyjnej. Zadanie 5.2 Opracowano metodykę i oprogramowanie do generowania nowych produktów satelitarnych lub wykorzystania produktów generowanych przez EUMETSAT. W tym celu przygotowano automatycznie działające oprogramowanie, które tworzy graficzną formę produktów, umożliwiając ich wizualizację oraz konwersję na format wektorowy zasilające system informatyczny ostrzeżeń. Przeprowadzono analizę jakości opracowanych produktów: produkt AMV uzyskano bardzo dobrą zgodność z danymi z sondaży aerologicznych dla całego roku kalendarzowego, produkty dotyczące wlewów stratosferycznych oraz pola wiatru geostroficznego zostały przeanalizowane na przykładowych case studies. W zakresie przygotowania systemu informatycznego do wizualizacji ostrzeżeń przygotowano prototypową wersję aplikacji sieciowej prezentującej testowe ostrzeżenia (docelowo w bazie będą znajdować się ostrzeżenia generowane przez podsystemy systemu eksperckiego) wprowadzone do bazy danych ostrzeżeń. Interfejs aplikacji składa się z trzech głównych obszarów: mapy: warstwy bazowej na której wyświetlane są obszary ostrzeżeń, formularza: umożliwia włączanie i wyłączanie warstw ostrzeżeń oraz identyfikację podsystemu który je wygenerował, tabeli: wyświetlone są szczegółowe informacje na temat pokazywanych aktualnie na mapie ostrzeżeń: stopień intensywności, typ zjawisko, źródło ostrzeżenia (podsystem, 12

który je wygenerował), zakres czasowy ostrzeżenia oraz link do danych źródłowych, z których ostrzeżenie pochodzi. Zadanie 5.3 W rezultacie prowadzonych prac powstał system weryfikacji mezoskalowej wykorzystujący metody rozmyte. Metody te charakteryzuje porównywanie pól meteorologicznych poprzez analizę statystyczną ich otoczeń. W wyniku analizy dotychczasowych rezultatów system weryfikacji wzbogacony został o metody Fractions skill score (FSS) oraz Pragmatic approach. Zgodnie z metodą FSS (Ebert, 2008) analizowane jest wystąpienie zjawiska w otoczeniu lokalizacji zdefiniowane jako ułamek powierzchni (otaczającej daną lokalizację określoną skalą s) zarówno w przypadku prognozy jak i obserwacji. Strategia dopasowania jest strategią typu NO-NF (obserwacje w sąsiedztwieprognoza w sąsiedztwie) a model decyzyjny definiuje zasada mówiąca, że prognoza jest użyteczna jeżeli częstość przewidywana wystąpienia zjawiska jest podobna do częstości obserwowanej wystąpienia zjawiska. W zaimplementowanej metodzie wykorzystano wskaźnik Briera (Fractions Brier Score). Metoda Pragmatic approach zakłada, że dobra prognoza przewiduje wystąpienie zjawiska jak też nie wystąpienie zjawiska z dużym prawdopodobieństwem. Strategia dopasowania jest strategią typu SO-NF (obserwacje w punkcie-prognoza w sąsiedztwie). Zmodyfikowany system weryfikacji rozmytej posłużył do weryfikacji prognoz mezoskaloskalowych ALADIN i wysokiej rozdzielczości AROME względem danych SYNOP pochodzących ze stacji meteorologicznych jak też danych ze stacji automatycznych ATS. Analizowana również była weryfikacja względem danych radarowych. Testy obejmowały także analizę przypadków szczególnych, charakteryzujące się wystąpieniem dużych opadów. W praktyce operacyjnego wykorzystania modeli prognozy pogody istotną rolę grają koszty obliczeń. W celu ich optymalizacji stosuje się dla różnych domen modele o różnej rozdzielczości przestrzennej i różnych parametryzacjach. Łączne użycie modeli subsynoptyczno-skalowego i konwekcyjno-skalowego w niektórych sytuacjach pogodowych może dać lepszy obraz sytuacji meteorologicznej. W ramach realizacji zadania były analizowane prognozy konwekcyjno-skalowego modelu AROME o kroku siatki 2,7km oraz subsynoptyczno-skalowego modelu ALADIN o kroku siatki 13,5km. Rozpatrywane 13

przypadki cechowały się występowaniem różnych groźnych zjawisk np. intensywne opady, burze czy opady gradu. Zebrano w sumie 5 przypadków wystąpienia opadu gradu na stacji synoptycznej oraz 49 wystąpienia wysokich opadów. Zadanie 5.4 Z uwagi na wymaganie przenaszalności (portingu) wymagania względem platformy sprzętowej i systemowej systemu generowania ostrzeżeń przenoszą się w obszar programowy. Wymagania te (względem platformy programowej) są następujące: przenaszalność (porting) względem platformy sprzętowej i systemowej, przyjazny (graficzny) interfejs użytkownika (User-friendly [G]UI), szybkość odbioru danych, nawet dużych objętości (wolumów), wyraziste (kontrastowe) przedstawianie elementów, zwłaszcza informacji o zagrożeniu. Proponowanym rozwiązaniem jest wykorzystanie plików w formacie html z dowiązanymi obrazami w formacie gif. Sprawdzono, że pliki są widziane w poprawny sposób w popularnych przeglądarkach internetowych (Internet Explorer, Mozilla Firefox czy Google Chrome ), dzięki czemu jest możliwa praca z tak przygotowanymi plikami pod kontrolą praktycznie wszystkich systemów operacyjnych (Windows, Linux/UNIX, MACOS itp.). Zgodnie ze standardem IEEE dla planów zarządzania projektami oprogramowania (Reaff 1993) wykonana została dokumentacja projektu informatycznego, dotycząca systemu eksperckiego do generowania komunikatów o niebezpiecznych zjawiskach meteorologicznych. W tym celu określono cel, zakres i przeznaczenie projektu informatycznego, zdefiniowano podstawowe pojęcia, produkty oraz proces techniczny projektu, jak również możliwe przewidywalne ewolucje projektu. Dokonano również wstępnej analizy i oszacowania kontroli elementów ryzyka w projektowanym systemie. Dokumentacja projektu informatycznego systemu automatycznego generowania komunikatów obejmuje uzyskiwanie i dalszy transfer danych (metadanych) i informacji o możliwości wystąpienia zjawisk niebezpiecznych. Opracowano zintegrowany (wspólny) system, który ma w sposób uniwersalny przyjmować bezpośrednie ( surowe ) produkty poszczególnych komponentów (podzadań) i generować z nich ujednolicony w formie komunikat (czy też zestaw komunikatów). 14

4. Charakterystyka osiągniętych wyników Zadanie 5.1 Efektem prowadzonych prac są niżej wymienione elementy. Dokumentacja założeń, metod i algorytmów wchodzących w skład tworzonego systemu eksperckiego, prezentująca: - ogólne informacje odnośnie koncepcji tworzonego systemu, - główne cele i zakres projektowanego systemu, - opis kontekstu systemu: hardware i software systemu eksperckiego, - strukturę i zasady działania systemu modelowanie systemu w ramach środowiska, - główne moduły/funkcje systemu oraz ich charakterystykę, - proces tworzenia interfejsu graficznego do obsługi i prezentacji produktów wyjściowych tworzonego systemu, - zasoby wymagane do realizacji projektu Zaimplementowany system ekspercki Rys. 2. Schemat połączenia komputerów działających w ramach utworzonego systemu eksperckiego 15

Dane radarowe w postaci produktów są zapisywane i przechowywane na komputerach Rain1 oraz Rain2 (na każdym z komputerów z czterech radarów), z których dane pobierane są przez Serwer FTP. Podobnie jest dla systemu PERUN. Rys. 3. Schemat powiązań poszczególnych modułów w ramach tworzonego systemu eksperckiego Główne moduły/funkcje systemu: - moduł kontroli spływu danych wejściowych zasilających system - moduł klasyfikacji echa radarowego rozdzielający echa radarowe na konwekcyjne i warstwowe, - moduł generowania sum chwilowych i ciągłych, - moduł definiowania scenariusza ostrzeżeń łączący dane wejściowe (z wszystkich systemów) z wartościami progowymi poszczególnych produktów w celu umożliwienia wygenerowania ostrzeżeń w formie segmentów, - moduł wyodrębniający i generujący z wejściowych danych segmenty (pola) w oparciu o zadane wartości progowe, - moduł generujący ostrzeżenia - główny proces systemu: analiza łączona wszystkich danych dostarczonych z modułu generującego segmenty (pola) z określonego typu 16

ostrzeżeniami, generowanie mapy zbiorczej dla stopni ostrzeżeń pochodzących z określonego typu zjawisk z podziałem na ostrzeżenia: wiatrowe, opadowe i pozostałe zjawiska oraz analizujący dane z określonych produktów w połączeniu z danymi z systemów zewnętrznych wspomagających rozpoznawanie zjawisk/procesów oraz stopnia ostrzeżenia, które może/powinno być wygenerowane w danym momencie, - moduł prezentacji danych - interfejs graficzny dla użytkownika finalnego systemu, - moduł weryfikacji generowanych ostrzeżeń, - moduł generujący metadane wymieniane między innymi systemami eksperckimi, - moduł eksportu danych do wybranych formatów. Istotną częścią tworzonego systemu eksperckiego jest funkcja wstępnej oceny wygenerowanych ostrzeżeń przez użytkownika końcowego odnośnie trafności wygenerowanych ostrzeżeń. Rys. 4. Główna domena opracowana na potrzeby systemu eksperckiego Baza danych do przechowywania metadanych w ściśle określonym formacie jako miejsce przechowywania i wymieniany danych między innymi systemami eksperckimi realizowanymi w ramach zadania 5. Zestaw wygenerowanych danych radarowych do testowania głównych modułów systemu na przykładowych danych (archiwalnych) jako źródło danych do wykonania testowania 17

poszczególnych modułów i opracowanych algorytmów rozpoznania zjawisk/procesów oraz stopni ostrzeżeń. Testy wykonywane były na danych archiwalnych i będą na danych operacyjnych w celu sporządzenia raportu z wyników pracy zaimplementowanego systemu. Zadanie 5.2 W ramach realizacji projektu opracowano i przetestowano szereg produktów satelitarnych, dla potrzeb systemu automatycznej analizy danych satelitarnych. Zestaw tych produktów do diagnozy siły wiatru przedstawia tabela 1. Diagnoza sytuacji związanych z dużą siłą wiatru na morzu i na lądzie Parametry meteorologiczne istotne przy diagnozie zjawiska - pole baryczne (pole geopotencjału) DANE Dane MSG / SEVIRI Sondaże satelitarne: ATOVS / NOAA, METOP IASI / METOP Model NWP Dane SYNOP OPROGRAMOWANIE 2met SUMO SAFNWC AAPP, IAPP Algorytmy wyznaczania prędkości wiatru na podstawie danych satelitarnych Produkt MPEF AMV (Atmospheric Motion Vector) pole wektorowe obrazujące przemieszczanie zachmurzenia na podstawie danych MSG/SEVIRI. Produkt SAFNWC HRW (High Resolution Wind) Atmospheric Motion Vector obliczany przy pomocy pakietu SAFNWC w Ośrodku Teledetekcji Satelitarnej. Wiatr geostroficzny wyznaczany na podstawie sondażu satelitarnego ATOVS / NOAA Pole wiatru na powierzchni morza na podstawie danych ASCAT/METOP. Kompozycje barwne Airmass RGB do identyfikacji położenia prądów strumieniowych. Tab. 1. Algorytmy przeznaczone do diagnozy sytuacji związanych z dużą siłą wiatru na podstawie danych satelitarnych. 18

Przykładowe produkty przedstawiono na Rys. 5-9. Rys. 5. Przykładowy produkt AMV nałożony na kompozycję barwną RGB, kolory symboli oznaczają poziom: 0-200 hpa niebieskie, 200-500 hpa czerwone, 500-1050 hpa zielone. 1370 1360 1350 1340 1330 1320 1310 1300 1290 1280 1270 1260 1250 1240 m Reference Vectors 0.0775 63.9 m/s Rys. 6. Przykładowy produkt pole wiatru na morzu na podstawie danych ASCAT/METOP 10.10.2011 orbity popołudniowe. Rys. 7. Pole wiatru geostroficznego nałożone na rozkład wysokości geopotencjału 850 hpa, 01.03.2010, 0145 UTC. 19

Rys. 8. Meteosat 9 kompozycja RGB 9.7µm/6.2µm/0.8 µm inv. 5.12.2008, 09:15UTC Rys. 9. Kompozycja Airmass zdefiniowana testowooperacyjnie za pomocą procesora RGB_Composite VCS 2met! P.E v.3.4 (27.10.2011 0445 UTC. Uzyskane rezultaty wskazują na dobrą jakość produktu AMV. Uzyskano dobrą zgodność zarówno kierunku jak i prędkości wiatru z radiosondażami. Praktyczne zastosowanie tego produktu jest ograniczone głównie do obszarów gdzie występują chmury (w przeciwieństwie do sondaży TOVS najdokładniejszych dla obszaru bezchmurnego). Produkt pole wiatru na morzu z danych ASCAT/METOP jest operacyjnie generowany dwa razy na dobę i w formie graficznej jest przesyłany do Oddziału Morskiego IMGW-PIB w Gdyni. Produkt satelitarny SAFNWC HRW przeznaczony do szacowania prędkości i kierunku wiatru na podstawie analizy przemieszczającego się zachmurzenia na obrazach satelitarnych MSG/SEVIRI jest operacyjnie obliczany w OTS IMGW-PIB OKk z częstotliwością co 15 minut. Opracowane kompozycje barwne potwierdziły swoją użyteczność do analizy sytuacji związanych z zagrożeniem silnym wiatrem. Ze względu na jakościowy, a nie ilościowy charakter tych produktów będą stanowiły informacje uzupełniającą w systemie wizualizacji ostrzeżeń. Pole wiatru geostroficznego powinno być stosowane ostrożnie w analizie sytuacji meteorologicznej. W zakresie przygotowania systemu informatycznego (eksperckiego) generującego ostrzeżenia na podstawie produktów satelitarnych przygotowano prototypową wersję aplikacji sieciowej prezentującej testowe ostrzeżenia (docelowo w bazie będą znajdować się ostrzeżenia generowane przez podsystemy systemu eksperckiego) wprowadzone do bazy danych ostrzeżeń. Widok ekranu projektowanego systemu wizualizacji ostrzeżeń przedstawiono na Rys. 10. 20

Rys. 10. Zrzut ekranu prezentujący prototypową wersję aplikacji prezentującej wyniki systemu eksperckiego. Zadanie 5.3 Wykorzystując tworzony system weryfikacji rozmytej porównano prognoz dwóch modeli numerycznych ALADIN i AROME. Prezentowane niżej wyniki przedstawiają ilustrację przeprowadzonych analiz. 21

Rys. 11. Wskaźnik PC w metodzie fuzzy logic dla stycznia 2010 roku. Model ALADIN weryfikowany względem danych pochodzących z automatycznych stacji synoptycznych. Rys. 12. Wskaźnik PC w metodzie fuzzy logic dla stycznia 2010 roku. Model AROME weryfikowany względem danych pochodzących z automatycznych stacji synoptycznych. 22

Weryfikując modele ALADIN i AROME względem danych z automatycznych stacji synoptycznych otrzymujemy wyniki wskazujące na bardziej trafne prognozy modelu AROME. Prezentowany wskaźnik PC (trafności zdarzenia) dla stycznia 2010 r. pokazuje jak dużo zdarzeń było poprawnie trafionych (prognoza pokazała zjawisko które wystąpiło) i przewidzianych, że nie wystąpią (zarówno prognoza i obserwacja nie pokazały zjawiska) w stosunku do liczby wszystkich zjawisk (Atger 2001). W metodzie fuzzy logic model AROME (Rys. 11) uzyskuje znacznie lepsze wyniki niż model ALADIN (Rys. 12). Jedynie dla niskich opadów i najmniejszych skal przestrzennych model ALADIN ma wyższe wartości tego wskaźnika. Jesienią 2011 uruchomiono pre-operacyjną eksploatację modelu AROME. Przygotowanie jej składało się z kilku etapów: wyznaczenie domen, przygotowanie plików klimatycznych i pól fizjograficznych w formacie PGD, przygotowanie środowiska na wybranym superkomputerze, przygotowanie i uruchomienie systemu skryptów mogących pracować w trybie operacyjnym. Przygotowane zostały 2 nowe domeny: jedna z centrum w punkcie 19º48''E / 50º48''N, a druga z centrum w punkcie 17ºE / 51ºN. Pierwsza z domen optymalizowana jest na osłonę Małopolski, a druga Śląska. Obie domeny posiadają horyzontalną rozdzielczość 2,7km, z siatkami 229x229 węzłów, co daje nam obszary rzędu 600km x 600km. Domeny zostały wyznaczone z użyciem programu MAKDO. Kolejnym krokiem było przygotowanie odpowiednich plików klimatycznych. Do przygotowania została wykorzystana konfiguracja E923 modelu ARPEGE (z parametrami docelowymi dla modelu AROME) oraz baza danych powierzchniowych i fizjograficznych GTOPO30. Pliki klimatyczne są przygotowywane osobno dla każdej domeny i każdego miesiąca. Dodatkowymi plikami charakterystycznymi dla AROME są pliki PGD zawierające pola fizjograficzne w formacie LFI. Przygotowanie tych plików wymagało utworzenia niezbędnych plików konfiguracyjnych dla poszczególnych domen i wykorzystania dedykowanego oprogramowania. 23

Rys. 13. Domeny pre-operacyjne modelu AROME na tle domeny operacyjnej ALADIN. Zadanie 5.4 Wykonano prace w zakresie realizacji projektu informatycznego systemu automatycznego generowania komunikatów o zjawiskach niebezpiecznych oraz przygotowano dokumentację projektu, określono wymagania względem platformy systemowej i programu, który będzie stanowić bazę dla systemu eksperckiego. Rozwiązanie systemowe, bazujące na przeglądarce internetowej w formacie html z dowiązanymi obrazami w formacie gif, chociaż proste, formalnie spełnia wszystkie założenia. W związku z tym docelowa platforma systemowa oparta jest na tym generalnym rozwiązaniu. Architektura systemu obejmuje następujące elementy: 1. na poziomie pojedynczego producenta danych (model meteorologiczny i post-processing) uzyskanie danych wejściowych, warunków brzegowych i początkowych, wykonanie obliczeń modelu, uzyskanie podstawowych ( surowych nieprzetworzonych) wyników, 24

wykonanie post-processingu łańcucha przetwarzania podstawowych wyników modelu, wygenerowanie danych dotyczących możliwości wystąpienia niebezpiecznych zjawisk meteorologicznych, 2. na poziomie generowania (meta)danych w ramach zespołu producentów: na podstawie danych przygotowanych na wyżej opisanym etapie wygenerowanie metadanych, niezbędnych do poprawnej pracy zintegrowanego systemu eksperckiego, transfer plików metadanych do wyznaczonej lokalizacji dla uwzględnienia ich w przygotowywanym zestawie komunikatów (sugerowanych ostrzeżeń i alarmów). W ramach prac wykonano testy z konfiguracją systemu, aby użytkownik miał możliwość elastycznego określenia parametrów, które będą najbardziej dla niego dogodne, zwłaszcza w zakresie interface u graficznego, zakresu czasowego danych oraz zawartości pod względem elementów prezentowanych w GUI. Przetestowane zostały operacyjne ciągi produkcyjne systemu na poziomie pojedynczego producenta danych/komunikatów (podzadanie 5.4, model meteorologiczny COSMO) oraz na poziomie dostarczania danych (metadanych) w ramach i jako element zespołu producentów (zadanie 5, zintegrowany system ekspercki). Dodatkowym elementem, który w trybie testowym i operacyjnym zamyka strukturę systemu, jest automatyczne uwzględnianie wyników z innych modeli meteorologicznych, w tym zwłaszcza modelu ALADIN, w drodze dynamicznej alokacji struktur danych i odpowiedniej generacji wymaganych plików metadanych, które są przekazywane do zintegrowanego na poziomie zespołu producentów (całego zadania 5) systemu eksperckiego. 5. Analiza zgodności z założonymi celami Realizowane prace były zgodne z założonymi celami projektu. 6. Propozycje dotyczące praktycznego wykorzystania wyników badań Otrzymane wyniki będą wykorzystywane zgodnie ze studium wykonalności projektu do udoskonalenia systemu opracowania krótkoterminowych prognoz ostrzegających przed niebezpiecznymi zjawiskami atmosferycznymi oraz wspomagającego proces podejmowania decyzji o ostrzeżeniach. Prototypowe produkty satelitarne są na bieżąco prezentowane na stronie intranetowej IMGW, stanowiąc pomoc dla synoptyków w analizie bieżącej sytuacji meteorologicznej oraz pozwalając użytkownikom na analizę ich jakości. 25

7. Wykaz przygotowanych publikacji Zadanie 5.1 W ramach tematu wykonano: Dziewit Z., Tuszyńska I., Rychlewski P. Dokumentacja projektu informatycznego projektowanego systemu obserwacji radarowych i detekcji wyładowań. Zadanie 5.2 Łapeta B., Struzik P., et al., Opracowanie nowych produktów satelitarnych celem diagnozy sytuacji związanych z dużą siłą wiatru na morzu i lądzie Zadanie 5.3 W ramach zadania powstało: Jerczyński M., Szczęch-Gajewska M., Woyciechowska J., Bochenek B., Kolonko M.,- Analiza jakości prognoz meteorologicznych przy łącznym użyciu modelu subsynoptycznoskalowego i konwekcyjno-skalowego poster - Jerczyński M., Szczęch-Gajewska M., Woyciechowska J., Bochenek B., Kolonko M., ALADIN in Poland operational and R&D activities, konferencja 33rd EWGLAM & 18th SRNWP Joint Meetings, Tallinn, 8-11 October 2011 Zadanie 5.4 W ramach zadania powstało: Mazur A., Linkowska J., Kielar R., Dokumentacja projektu informatycznego projektowanego systemu eksperckiego, opartego na danych z modelu numerycznego 8. Literatura wykorzystana w opracowaniu Poniższy wykaz zawiera skrócony wybór pozycji literaturowych wykorzystanych w opracowaniu. Pełna lista zawiera 80 pozycji. Ambühl J., Customer oriented warning systems, Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie, MeteoSchweiz, Veröffentlichung MeteoSchweiz Nr. 84, 2010 Arce G., Nonlinear signal processing: a statistical approach, 2004 Atger, F., Verification of precipitation forecasts from single models and ensemble prediction systems. Nonlin. Proc. Geophys., 8, 401 417, 2001 26

Battan L. J., Radar observation of the atmosphere, The UNIVERSITY Chicago PRESS, Chicago Illinois U.S.A., 1973 Bouttier F., 2009, AROME system documentation, Meteo-France internal report. Bringi V.N., 2001, Polarimetric Doppler weather radar, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, Cambridge. Dougherty E., Astola J., 1994, An introduction to nonlinear image processing. Doviak R.J., Zrnic D.S., Doppler radar and weather observations, Academic press, San Diego California, 1993 EUMETSAT Satellite Application Facility to Nowcasting & Very Short Range Forecasting, Product User Manual for High Resolution Winds (HRW PGE09 v3.0). SAF-NWC- CDOP-INM-SCI-PUM-09_v.3.0.doc., 2010, http://www.nwcsaf.org/ Evans, J. E., Weber, M. E., Weather Radar Development and Application Programs, Lincoln Laboratory Journal, Volume 12, Number 2, 2000, pp. 367-382. Fernández J.M., 2003: Enhancement of algorithms for satellite motion derived winds: the High Resolution and Quality Control aspects. (Proceedings 2003 Meteorological Satellite Conference, Eumetsat Pub.39, pp.176-182). García-Pereda J., 2008: Evolution of High Resolution Winds Product (HRW), at the Satellite Application Facility on support to Nowcasting and Very short range forecasting (SAFNWC) (Proceedings 9th International Wind Workshop, Eumetsat Pub.51). Golding B.W., 1998. NIMROD: A system for generating automated very short range forecasts. Meteor. Appl. 6, 1-16 Hackel H., Atlas chmur, RM, Warszawa, 2008 (tł. A. Różańska) Hajto M., Struzik P., Use of satellite data for analysis of troposphere dynamics, Proc. Advances in Weather and Circulation Type Classifications & Applications, 22-25.10.2008, Kraków, DVD. Hayden C.M. & R.J.Purser, 1995: Recursive filter objective analysis of meteorological fields, and application to NESDIS operational processing (Journal of Applied Meteorology, Num.34, pp.3-15). Holmlund K. & C.S.Velden, 1998: Objective determination of the reliability of satellite derived Atmospheric Motion Vectors (Proceedings 4th International Wind Workshop, Eumetsat Pub.24, pp.215-224). 27

Holmlund K., C.S.Velden & M.Rohn, 2000: Improved quality estimates of Atmospheric Motion Vectors utilising the Eumetsat Quality Indicators and the UW/CIMSS Autoeditor (Proceedings 5th International Wind Workshop, Eumetsat Pub.28, pp.72-80). Korczyk P., Wpływ wody chmurowej na drobnoskalową turbulencję model laboratoryjny, Praca doktorska, Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa, 2008 Metop. EUMETSAT Polar System. http://www.eumetsat.int/home/main/satellites/metop/ Michelson D., Einfalt T., Holleman I., Gejsten U., Friderich K., Haase G., Lindskog M., Jurczyk A., Weather Radar Data Quality In Europe: Quality Contro land Charakterization, COST 717 Working Dokument WDD_MC_200403_1 Moszkowicz S., Tuszyńska I, 2003. Meteorologia radarowa, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2003 NOAA KLM USER'S GUIDE.revised 2000. http://www2.ncdc.noaa.gov/docs/klm/index.htm OPS-LRS User Manual in NWP SAF AAPP Documentation. Version 1.1, http://www.nwpsaf.org/,13th March 2007. Retallack B.J., Podstawy meteorologii, skrypt WMO 1984, wyd. IMGW 1991 r., s. 31-37 Sacha K., Inżynieria oprogramowania, PWN, Warszawa, 2010 Santurette P., Georgiev Ch.G., 2005, Applying Satellite Water Vapour Imagery and Potential Vorticity Analysis, Weather Analysis and Forecasting, Elsevier Academic Press. Schipper J., Nietosvaara V., 2010. Operational use of RGB. http://www.satreponline.org/rgb/ Schmetz J., K.Holmlund, A.Ottenbacher, 1996: Low level winds from high resolution visible imagery. (Proceedings 3rd international winds workshop, Eumetsat Pub.18, pp.71-79). Struzik P., Hajto M., Łapeta B., Pajek M., Characterisation of troposphere dynamics with use of satellite information for circulation classifcation use, 2009 EUMETSAT Meteorological Satellite Conf. Bath, UK, 21-25.09.2009, Proceedings P.55. Tuszyńska I., Wykorzystanie technologii VSAT w sieci radarów meteorologicznych, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005 9. Wykaz wykonawców wraz z krótką informacją o rodzaju wykonanych prac dr Michał Ziemiański - koordynator zadania, mgr Bogdan Bochenek - rozwój oraz pre-operacyjne testy systemu weryfikacji rozmytej, ocena jakości prognoz modeli ALADIN i AROME, 28

mgr Zdzisław Dziewit - teoretyczne i praktyczne uwagi dotyczące zjawisk/procesów możliwych do zidentyfikowania przez systemy: POLRAD i PERUN oraz do opracowywanych algorytmów na potrzeby tworzonego systemu, mgr Rafał Iwański - wyznaczanie i testowanie wyników wyznaczania prędkości wiatru geostroficznego z danych NOAA/TOVS, mgr Marek Jerczyński - rozwój filtrów CWMF i ich zastosowań w analizie pól, mgr Rafał Kielar - opracowywanie systemu eksperckiego ostrzegającego przed niebezpiecznymi zjawiskami meteorologicznymi oraz wspomagającymi proces podejmowania decyzji o ostrzeżeniach, dr Marcin Kolonko - rozwój metod wizualizacji dla systemu weryfikacji, mgr Joanna Linkowska asystent koordynatora, opracowywanie systemu eksperckiego, dr Bożena Łapeta - opracowanie metodyki wyznaczania rozkładu wiatru geostroficznego z danych NOAA/TOVS, dr Andrzej Mazur - opracowywanie systemu eksperckiego ostrzegającego przed niebezpiecznymi zjawiskami meteorologicznymi oraz wspomagającymi proces podejmowania decyzji o ostrzeżeniach, mgr Monika Pajek - przygotowanie kompozycji barwnych AirMass RGB, Paweł Przeniczny - prace koncepcyjne i programistyczne nad funkcjonalnością interfejsu użytkownika systemu eksperckiego, Magdalena Raniecka-Wells - odbiór i przetwarzanie danych satelitarnych mgr Paweł Rychlewski - opracowanie algorytmów, ich weryfikacja i implementacja w systemie eksperckim, Danuta Serafin-Rek - uruchomienie operacyjnego obliczania produktu SAFNWC HRW (High Resolution Wind) z wykorzystaniem danych z modelu NWP GFS, Mateusz Struzik - opracowywanie oprogramowania oraz przetwarzanie danych satelitarnych, dr inż. Piotr Struzik - opracowanie metodyki i narzędzi programistycznych do wykorzystania produktów ASCAT i AMV dotyczących pola wiatru, mgr Małgorzata Szczęch-Gajewska - przygotowanie pre-operacyjnej eksploatacji modelu AROME, mgr inż. Irena Tuszyńska - opracowanie algorytmów, ich weryfikacja i implementacja w systemie eksperckim, 29

Adam Twardowski - opracowywanie i testowanie oprogramowania do przetwarzania danych satelitarnych, dr Jadwiga Woyciechowska - prace nad systemem weryfikacji rozmytej i ocena jakości prognoz modeli ALADIN i AROME, mgr Leokadia Zagajewska - przetwarzanie danych satelitarnych i pomocniczych. 10. Informacje o sposobie odbioru zadań składowych i trybie koordynacji prac Prace prowadzone w ramach realizacji zadania były koordynowane przez: - raporty miesięczne i kwartalne oraz raport roczny, - opracowania cząstkowe wykonane w poszczególnych etapach prac, - spotkania głównych wykonawców zadań z koordynatorem Zadania 5, - seminarium zdawczo-odbiorcze prac merytorycznych dla zadania w dniach 06-07 grudnia 2011 r. w siedzibie Oddziału Krakowskiego IMGW-PIB. 30