Over het KMI

Hydrometeorologische modellering: afdeling 3

Algemeen

Afdeling 3 voert onderzoek uit in het vakgebied van de numerieke weersvoorspellingen ten einde de nodige wetenschappelijke kennis en inzichten te verschaffen voor de ontwikkeling van numerieke weersvoorspellingen (Eng.: numerical weather prediction, NWP) en hydrometeorologische modellen. Dit onderzoek bestrijkt een aantal onderwerpen gaande van dynamica, parametrisatie van fysische processen tot het gebruik en de verificatie van model output. De resultaten van dit onderzoek worden getest en geïmplementeerd in het ALADIN model. Dit is een model op een beperkt gebied (Eng : Limited-Area Model, LAM) van de internationale ALADIN samenwerking tussen de nationale meterologische diensten van 15 landen, waaronder België. Het ALADIN model wordt gebruikt in de weerkamer van het KMI voor het maken van de dagelijkse weersvoorspellingen en voor producten. Afdeling 3 is ook actief in het domein van het neerschalen (Eng: downscaling) van reanalyse gegevens voor klimatologische studies en de ontwikkeling van een Europees ensemble voorspellingssysteem (EPS), het zogeheten GLAMEPS project. Afdeling 3 verricht ook werk in verband met land-oppervlakte interacties, door de ontwikkeling van een methode gebaseerd op satelliet gegevens om turbulente warmtefluxen aan de oppervlakte te bekomen. Dit gebeurt binnen de context van de EUMETSAT Satellite Application Facilities, LSA-SAF. De afdeling is ook verbonden met de vakgroep wiskundige natuurkunde en sterrenkunde van de universiteit Gent voor onderwijs en het begeleiden van studenten in het domein van atmosferische modellering.

Enkele verwezelijkingen:

  • ontwikkeling van een set parametrisaties voor neerslag en bewolking in het ALADIN model die opgeloste condensatie, prognostische diepeconvectieschema’s en microfysica integreren en die in staat zijn om consistente resultaten te leveren voor eender welke model resolutie, met inbegrip van de zogeheten “grijze zone” (tussen 2 en 7 km).
  • een nieuwe aanpak om de achtergrond foutcovarianties voor data assimilatie te vereenvoudigen, gebruikmakend van wavelettechnieken.
  • een techniek om de kwaliteit van de koppelingsgegevens op de randen van een model op een beperkt gebied te monitoren.
  • een nieuw criterium gebaseerd op model output van numerieke weersvoorspellingsmodellen om in te schatten of de voorspelde meterologische condities ongunstig zijn voor de verspreiding van luchtverontreiniging (smogwaarschuwingen).
  • een nieuwe aanpak voor model output statistic (MOS) die het process van de MOS setup minder afhankelijk maakt van de specificaties van de modelversie.
  • een methode om oppervlakte warmtefluxen te schatten met metingen van het netwerk van automatische weerstations van het KMI.
  • een methode gebaseerd op satellietgegevens om evapotranspiratie met 30 minuten frequentie over Europa op MSG/SEVIRI ruimtelijke resolutie.
 
top

Voornaamste activiteiten

  • Wetenschappelijke validatie en verdere verfijning van het nieuw geïntegreerd fysica parametrisatie packet (ALARO-0) om het ALADIN model te draaien met een hogere resolutie dan de huidige (7 km).
  • Verbetering van de levenscyclus van bewolking bij hoge resolutie in het ALADIN model.
  • Onderzoek naar de wiskundige formulering van de laterale randvoorwaarden en hun numerieke realisatie in het model.
  • Studie van de numerieke eigenschappen van de gekozen algorithmische organisatie van de tijdstapberekening en zoeken naar verbeteringen.
  • Ontwikkeling van een schaalselectieve digitale filter initialisatie (DFI) iom te vermijden dat kleinschalige componenten in snel propagerende stormen weggefilterd worden.
  • Het gebruik van wavelets voor verificatie van neerslagvoorspellingen.
  • Oppervlakte data assimilatie om locale observaties te assimileren.
  • Implementatie van een nieuw oppervlakteschema (het SURFEX schema ontwikkeld door de GMME gorep van Météo-France) in ALADIN. Studie van de numerieke aspecten en datastromen tussen de oppervlakte en de atmosferische module.
  • Uitgebreide validatie en verbeteringen van de op satelliet gegevens gebaseerde methode voor de schatting van evapotranspiratie in Europa : studie van de effecten van vegetatie, weergave van het grondwater budget en assimilatie van remote-sensed oppervlakte– en grondwater.
 
top

Samenwerkingen binnen en buiten het KMI

  • De internationale ALADIN samenwerking (http://www.cnrm.meteo.fr/aladin) die de nationale meteorologische diensten groepeert van 15 landen: Algerije, België, Bulgarije, Kroatië, Tsjechië, Frankrijk, Hongarije, Marokko, Oostenrijk, Polen, Portugal, Roemenië, Slovakije, Slovenië en Tunesië in een samenwerking ter ontwikkleing van het ALADIN numeriek weersvoorspellingsmodel.
  • De HIRLAM (http://www.hirlam.org) numerieke weersvoorspelling samenwerking tussen Denemarken, Estland, Finalnd, Ijsland, Ierland, Nederland, Noorwegen, Spanje en Zweden.
  • Het Europees Centrum voor Middellange weersvoorspellingen (ECMWF) (http://www.ecmwf.int). België is een lidstaat van het ECMWF. Afdeling 3 doet beroep op ECMWF gegevens voor het neerschalen van reanalyse gegevens en modellering van de evapotranspiratie fluxen.
  • De vakroep wiskundige natuurkunde en sterrenkunde van de universiteit Gent (http://maphyat.ugent.be): een deel van het werk over orografische interacties, microfysica en numerieke aspecten van de Belgische ALADIN groep wordt uitgevoerd aan de universiteit.
  • Het LSA-SAF consortium (http://landsaf.meteo.pt), medegefinancierd door EUMETSAT en gecoördineerd door IM (meteorologische dienst van Portugal), dat verschillende Europese onderzoekscentra uit België, Duitsland, Finland, Frankrijk, Portugal en Spanje verenigt.
  • Institute of Photogrammetry and Remote Sensing, Vienna University of Technology, Wenen, Oostenrijk
  • Department of Environmental Sciences and Geomatics, Université catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, België

 

Projecten waar wij bij betrokken zijn (voltijds of ter ondersteuning):

 

  • “Toward a general approach for testing physics-dynamics interfaces in numerical weather prediction models “, Federaal Wetenschapsbeleid (MO/34/013)
  • “Wavelet methoden voor data assimilatie en innovatieve koppelingsmethodes in Aladin” (MO/34/011), en financiering voor een bijkomend onderzoeker voor het project “Ontwikkeling van moderne toepassingen voor voorspelling en haalbaarheidsstudies voor windenergie”.
  • “Development of an early-warning system for extreme precipitation by means of the ALADIN/ALARO limited area model”, uitgevoerd in samenwerking met afdelingen 4, 5 en 10.
  • "Approche nouvelle de l’assimilation de données intégrant les propriété dynamiques et statistiques de l’erreur de modélisation", (MO/34/017) project in samenwerking met afdeling 4.
  • Samenwerkingsovereenkomst tussen de Portugese Meteorologische Dienst en het KMI over een verdere ontwikkeling en operationele fase van een EUMETSAT satelliettoepassing en landoppervlakte analyse.
  • Bijdrage tot het LSA-SAF EUMETSAT project: ESA-Prodex programme, contract Nr 15066/01/NL/Sfe(IC)).
  • “Global Agricultural Monitoring systems by integration of earth observation and modelling techniques (GLOBAM)”, project gecoördineerd door het Departement Environmental Sciences and Geomatics van de UCL. Research Programme for Earth Observation STEREO II (contract Nr SR/00/101). Het consortium bestaat uit UCL (coördinering), VITO, UlG, Alterra BV (NL), JRC (Ispra, Italy) en KMI.
  • “Assimilation of vertical ozone profile data in the chemical transport model Chimère coupled to the weather prediction models of the RMI” (MO/34/016), uitgevoerd door afdeling 9.
  • “Precipitation alert using radar and other information sources (PARADIS)”, uitgevoerd door afdeling 10.
  • KMI project : “ET-Belgium (LSA-SAF) into Oracle.” Het doel van dit project is om de gegevens de LSA-SAF ET resultaten ter beschikking te stellen van de onderzoekers en productontwikkelaars van het KMI. Op deze manier kunnen specifieke producten, aangepast aan de noden van de gebruikers, later aangemaakt worden. Een eerste demonstratieproject zal gecreëerd worden. Dit is een samenwerking tussen afdeling 2,3, 12 en 13.
  • KMI project: “ET-Belgium (LSA-SAF): validation at RMI AWS”. Het doel dat dit project ondersteunt is de kwaliteit van de LSA-SAF ER resultaten van de automatische stations van het KMI (AWS) in te schatten en ze te vergelijken met NWP model output (ECMWF en ALADIN). Dit wordt uitgevoerd door afdeling 3 in samenwerking met aftdeling 2 en 12.
 
top

Contactpersonen

Dr. Alex Deckmyn
Tel : +32(0)2 3730646
Fax : +32(0)2 3736762
E-mail : alex.deckmyn@meteo.be

Mr. Alirio Arboleda
Tel : +32(0)2 3730497
Fax : +32(0)2 3730548
E-mail : alirio.arboleda@meteo.be

Dr. Luc Gerard
Tel : +32(0)2 3730564
Fax : +32(0)2 3736762
E-mail : luc.gerard@meteo.be

Mr. Nicolas Ghilain
Tel : +32(0)2 3730497
Fax : +32(0)2 3730548
E-mail : nicolas.ghilain@meteo.be

Dr. Rafiq Hamdi
Tel : +32(0)2 3736745
Fax : +32(0)2 3736762
E-mail : rafiq.hamdi@meteo.be

Dr. Olivier Latinne
Tel : +32(0)2 8909881
Fax : +32(0)2 3736762
E-mail : olivier.latinne@meteo.be


Dr. Françoise Meulenberghs
Tel : +32(0)2 3730541
Fax : +32(0)2 3730548
E-mail : francoise.meulenberghs@meteo.be

Dr. Piet Termonia
Tel : +32(0)2 3730638
Fax : +32(0)2 3736762
E-mail : piet.termonia@meteo.be

 
top

Recente publicaties

Internationale publicaties met lectuurcomité

  • Termonia, P., 2004: Monitoring the Coupling Update Frequency of a Limited-Area Model by means of a Recursive Digital Filter, Mon. Wea. Rev, 132, 2130-2141.
  • Termonia, P., and A. Quinet, 2004: A New Transport Index for Predicting Episodes of Extreme Air Pollution, J. Appl. Meteorol., 43, 631-640.
  • Deckmyn, A. and L. Berre, 2005: A Wavelet Approach to Representing Background Error Covariances in a Limited-Area Model, Mon. Wea. Rev., 133, 1279-1294.
  • Gerard, L. and J.-F. Geleyn, 2005: Evolution of a subgrid deep convection parametrization in a limited-area model with increasing resolution, Q. J. R. Meteorol. Soc., 131, 2293-2312.
  • Gellens-Meulenberghs, F., 2005: Sensitivity tests of an energy balance model to choice of stability functions and measurement accuracy. Boundary-Layer Meteorology, DOI: 10.1007/s10546-004-5640-9, 115(3), 453-471.
  • Gerard, L., 2007: An integrated package for subgrid convection, clouds and precipitation compatible with meso-gamma scales, Q. J. R. Meteorol. Soc., in press.
  • Termonia, P., and A. Deckmyn, 2007: Model-Inpsired Predictors for Model Output Statistics (MOS), Mon. Wea. Rev., in press.
  • Termonia, P., and R. Hamdi, 2007: Stability and accuracy of the physics-dynamics coupling in spectral models, Q. J. R. Meteorol. Soc., in press.
 
top