Näkyvyysennusteiden tuottaminen erilaisin menetelmin ja niiden keskinäisen hyvyyden vertaaminen lentosäässä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201804208684
Title: Näkyvyysennusteiden tuottaminen erilaisin menetelmin ja niiden keskinäisen hyvyyden vertaaminen lentosäässä
Author: Nikkilä, Mari
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2018
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201804208684
http://hdl.handle.net/10138/273570
Thesis level: master's thesis
Discipline: Meteorology
Meteorologia
Meteorologi
Abstract: Lentosääennusteiden laatiminen on yksi tärkeimmistä lennon sujuvuuteen vaikuttavista tekijöistä. Lentosääennusteita laaditaan kolmen tunnin välein lentokentille kuvaamaan merkittävän sään vaihteluita. Suurimmille kentille ennusteita lasketaan aina 24 tunnin päähän, kun taas pienemmille niitä tuotetaan 2-9h päähän tarpeiden mukaan. TAF:eissa yhtenä tärkeimmistä suureista ennustetaan näkyvyyttä, joka vaikuttaa suoraan mm. lentoturvallisuuteen. Tässä työssä tutkittiin eri tavalla tuotettujen näkyvyysennusteiden laatua vuodelta 2017. Numeerisista ennustemalleista käytössä oli Harmonien tuottama näkyvyys sekä Ilmatieteen laitoksella siitä fysikaalisesti postprosessoitu tuote. Työtä varten vertailuun tuotettiin myös tilastomenetelmin kehitettyjä analogiaennusteita syys-joulukuulta. Eri tavoin tuotettuja näkyvyysennusteita verrattiin havaintoihin ja suoritettiin koko asemajoukolle meteorologista laadunarviointia eli verifiointia. Verifioinnissa oli mukana yhteensä 13 lentoasemaa eri puolelta Pohjois-Eurooppaa: Suomesta, Ruotsista, Norjasta, Tanskasta, Virosta, Latviasta ja Liettuasta. Näkyvyyseennusteille on olemassa Kansainvälisen siviili-ilmailujärjestön (ICAOn) määrittelemät raja-arvot, jonka mukaan verifiointia suoritettiin. Tavoitteena oli tutkia kuinka hyvin eri tavoin tuotetut ennusteet pärjäävät havaintoihin ja toisiinsa verrattuna. Vertailussa tehtiin osuvuuksien tarkastelua kaikilla ennustepituuksilla, analysoitiin ennusteiden verifiointipisteytyksiä binääriennusteiden kautta sekä tutkittiin mallien keskihajontaa ja keskivirhettä ennustepituuksittain. Ennustepituudet muodostuivat 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 ja 24 tunnin mittaisista jaksoista. Havaittiin, että Harmonie-mallin ja siitä fysikaalisesti postprosessoidun tuotteen välillä erot korostuivat etenkin huonojen näkyvyyksien tapauksissa. Alle 150m näkyvyyksillä Harmonie sekä fysikaalisesti postprposessoitu tuote toimivat heikosti. ICAOn näkyvyysluokkien [150, 1500m)-välillä fysikaalisesti postprosessoitu tuote osoittautui Harmonieta hieman paremmaksi. Yli 3000 metrin näkyvyysluokilla mittavia eroja mallien välillä ei ollut. Tilastomenetelmin tuotetut analogiaennusteet pärjäsivät vertailussa suhteellisen hyvin. Verifiointituloksista havaittiin myös, että ennustepituuden kasvattamisella 3:sta 24:n tuntiin ei ollut keskimäärin merkittävää vaikutusta Harmonien- tai fysikaalisesti postprosessoidun tuotteen toimintaan. Analogiaennusteilla yllättäen ennustepituuden vaikutus ei ollut juurikaan nähtävissä. Tulokset kuitenkin osoittavat, että näkyvyysennusteiden saralla kehittämistä vielä riittää sekä mallien että postprosessoitujen menetelmien osalta.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
nikkila_gradu_2018.pdf 988.1Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record