Pozdravljen Matic in čestitke ob zaključku doktorskega študija. Tema tvoje doktorske naloge spada na področje uporabe satelitskih meritev in napovedi vremena. Naslov naloge je “Asimilacija satelitskih opazovanj vetra z Dopplerjevim lidarjem v mezoskalni model”. Nalogo si opravil pod mentorstvom prof. Nedjeljke Žagar (FMF).
Prosim da na kratek in poljuden način predstaviš ozadje in raziskovalno vprašanje tvoje naloge.
Izboljšanje vremenske napovedi je v splošnem eden glavnih ciljev raziskav v meteorologiji. To je bilo tudi ozadje moje naloge, kjer pa sem se ukvarjal s specifičnim pod-področjem, t.i. asimilacijo meteoroloških meritev. V tem postopku skušamo čim natančneje ugotoviti začetno stanje ozračja, ki ga nujno potrebujemo za izračun vremena v prihodnosti. Pri tem postopku je potrebno čim bolj optimalno uporabiti raznovrstna opazovanja atmosfere, ki jih imamo na voljo.
V primerjavi z drugimi opazovanji (npr. meritve temperature in zračnega tlaka) je trenutno velik primanjkljaj kvalitetnih opazovanj vetra. Kljub različnim metodam merjenja, na primer posredno prek opazovanj gibanja oblačnih plasti, meritev z meteorološkimi baloni ali pa meritev valovanja morske gladine (ki je povezana z hitrostjo vetra v spodnji plasti ozračja) z uporabo radarja, je kvalitetnih meritev vetra, predvsem v višjih plasteh, sorazmerno malo. Poleg tega so trenutne meritve vetra precej nehomogeno prostorsko razporejene saj tropski predeli, južna polobla in na splošno neposeljena področja Zemlje niso dobra opazovana.
Avgusta 2018 je bil v nizko orbito okoli Zemlje izstreljen satelit Aeolus, ki predstavlja prvi korak na poti kvalitetnega globalnega merjenja vetra. Seveda vse ni tako rožnato, namreč sistem ne meri celotnega vektorja vetra, ki ima tri komponente, ampak le horizontalno projekcijo vetra v smeri pravokotno na orbito potovanja satelita. Kljub tej pomanjkljivosti so številne študije pokazale pozitivni vpliv teh meritev na kvaliteto vremenske napovedi v globalnih modelih.
V svoji doktorski disertaciji sem se ukvarjal z vprašanjem ali lahko takšna opazovanja prav tako pomagajo pri izboljšanju napovedi vremena v lokalnih modelih, ki za razliko od globalnih modelov računajo vreme le na geografsko omejenem območju Zemlje. Za razliko od globalnih modelov ti simulirajo vremenske procese na višji prostorski in časovni ločljivosti. Odgovor na zastavljeno vprašanje ni trivialen saj prostorska ločljivost Aeolus meritev ni velika in le te tudi niso dostopne povsod kjer bi si želeli (npr. pod oblaki).
Kakšni pa so glavni rezultati in ugotovitve do katerih si prišel?
Moja naloga je bila sestavljena iz dveh delov. V prvem delu sem se ukvarjal z razumevanjem lastnosti meritev vetra nad območjem Severnega Atlantika in Evrope. V ta namen sem simuliral Aeolus meritve, saj satelit v času mojega dela v okviru doktorata še ni bil lansiran. Preučeval sem predvsem kakšna je kvaliteta meritev glede na to koliko zaporednih opazovanj se združi v eno meritev, kar posredno določa prostorsko ločljivost meritev. V splošnem velja, da se napaka Aeolus meritev poveča, ko sistem meri na boljši horizontali ločljivosti saj se za posamezno meritev združi manj opazovanj. Rezultati so zelo spodbudni, saj se je pokazalo da lahko Aeolus meri na boljši ločljivosti in kljub temu pridobi sorazmerno kvalitetne meritve, kar je ključnega pomena za proces asimilacije.
V drugem delu, ki je bil bolj raziskovalne narave, sem se ukvarjal z procesom asimilacije Aeolus meritev v lokalni model kjer sem uporabljal tako imenovan ansambel različnih modelov. Takšen ansambel nam omogoča da lažje določimo oceno napake vremenske napovedi, ki je pomemben parameter v procesu asimilacije. Asimilacija meritev iz Aeolusa je pokazala, da so opazovanja koristna predvsem takrat, ko so narejena na pravi lokaciji in ob pravem času. To je posledica dejstva dveh lastnosti. Meritve Aeolus niso dostopne na visoki ločljivosti ki bi bila primerljiva z ločljivostjo lokalnega modela. Poleg tega pa so območja, kjer imajo takšna opazovanja vpliv, zelo lokalne narave kar je zopet posledica visoke ločljivosti lokalnega modela.
Kakšni pa so tvoji načrti sedaj ko si doktorski študij zaključil?
Po končanem doktoratu sem se odločil da bom delo nadaljeval v Meteo-France (Toulouse, Francija), kjer preučujem kako meritve iz satelita Aeolus optimalno uporabiti za izboljšavo vremenske napovedi v Francoskem globalnem modelu ARPEGE. Tako torej ostajam v svetu asimilacije opazovanj in meteoroloških modelov. Kam me bo pot vodila naprej pa trenutno ne razmišljam, vendar glede na dejstvo, da sem vedno bolj vpet v svet meteorologije, pričakujem tudi vedno več pomembnih izzivov, kjer lahko s svojim znanjem prispevam k razvoju.
Hvala za odgovore in veliko sreče še naprej
Povezava na PDF doktorske naloge.
Vir slike na vrhu: ESA.
Intervju izvedel: doc. dr. Gregor Skok
