Modeliranje hidrološkog ciklusa u integrisanom geofizičkom sistemu
Modeling of the hydrological cycle in the integrated geophysical system
Author
Vujadinović Mandić, Mirjam P.Mentor
Rajković, BorivojCommittee members
Đurđević, Vladimir
Vuković, Ana
Metadata
Show full item recordAbstract
Hidrološki ciklus u integrisanom geofizičkom sistemu ima ulogu da simulira procese
vezane za kopnene vode i međusobne interakcije komponenti klimatskog sistema koji
opisuju kruženje vode u prirodi. Numerički modeli za prognozu vremena i simulaciju
klime obuhvataju najveći deo ovih procesa i razvojem računarskih resursa postaju
kompleksniji i prerastaju u modele za simulaciju celog geofizičkog sistema. Hidrološki
ciklus u operativnim modelima nije zatvoren zbog nedostatka dinamičkog modela koji
simulira kopneni oticaj vode.
U ovom radu je predstavljen numerički model za simulaciju i prognozu površinskog
oticaja koji direktno utiče na stanje podloge, što je donji granični uslov za atmosferske
procese i prognozu vremena. Model je razvijen u skladu sa modelom za prognozu
vremena poslednje generacije, NMMB, koji ima sposobnost da simulira procese od
globalnih do lokalnih razmera. Testiranje numeričke ispravnosti nove komponente
hidrološkog ciklusa kvalifikovalo ga je za povezivanje sa atmos...ferskim modelom.
Povezani numerički model sa zatvorenim hidrološkim ciklusom otvara mogućnost za
poboljšanje kvaliteta prognoza i klimatskih simulacija i uvodi nove prognostičke
produkte koji mogu naći upotrebu u sistemima najava i upozorenja na ekstremne
vremenske prilike. Upotreba ovakvog modela u operativnoj prognozi demonstrirana je
na primeru simulacije majskih poplava 2014. godine u oblasti zapadnog Balkana.
Povezani model je uspešno reprodukovao hidrološki ciklus ove vremenske nepogode, tj.
intenzivne padavine, njihovo oticanje po površini i akumulaciju, uključujući njegovu
interakciju sa podlogom i atmosferom, sve do porasta signala u rečnom toku, u skladu
sa osmatranjim
Hydrological cycle in the integrated geophysical system simulates processes related to
inland waters and interactions between the climate system components, that describes
water cycle in its natural environment. Numerical models for weather forecast and
climate simulations include majority of these processes and, following computer
resource development, they are more complex and evolve into models of the integrated
geophysical system. Hydrological cycle in operational numerical weather prediction
models is not complete because dynamical overland water flow component is missing.
Here is presented numerical model for simulation and forecast of the surface runoff,
which has direct impact on land surface conditions and thereby lower boundary
condition for atmospheric processes and weather forecast as well. The model is
developed following numerical approach in the last generation weather forecast model,
NMMB, which has the ability to simulate processes from global to local scales. Tests
fo...r numerical stability of the new hydrological cycle component justified its
implementation within the atmospheric model. Coupled numerical model with complete
water cycle opens new possibilities for quality increase in weather forecast and climate
simulation, and introduces new prognostic products, which can be used in extreme
weather warning system. Such model performance in operational forecast is
demonstrated in case study of May 2014 flood event over west Balkans. Coupled model
successfully simulated hydrological cycle in this extreme weather event with high
precipitation, intense water surface runoff and accumulation, including its interaction
with land surface and atmosphere, and at the end producing high signal in river
discharge as observed.
Faculty:
Универзитет у Београду, Физички факултетDate:
13-10-2015Projects:
- Studying climate change and its influence on environment: impacts, adaptation and mitigation (RS-43007)