
Models
numèrics
Un model és
una representació simplificada de la realitat. Donada la complexitat
del sistema és impossible simular-lo totalment en el laboratori,
però si que podem trobar unes expressions matemàtiques dels
principals processos que intervenen i de les lleis f´físiques
que els regeixen. D'aquesta manera s'obtenen una sèrie d'equacions
matemàtiques que expressen les principals lleis i processos que
intervenen.
L'elaboració
d'un model numèric requereix un treball exhaustiu que podem dividir-ho
en diverses fases:
a) |
en primer lloc
és necessari escollir les variables o components del sistema
que siguin fonamentals per explicar l'evolució del sistema.
Aquesta selecció és imprescindible per poder aconseguir
un model que sigui utilitzable, ja que un excés de condicionants
pot fer excessivament lent el model.
|
b) |
després
s'han d'escollir aquelles interaccions i fluxos que existeixen entre
els components del sistema; s'haurà de tenir molt presents
aquells que impliquin la formació de bucles de retroalimentació,
ja que determinaran l'estabilitat o inestabilitat del sistema.
|
c) |
el model ha
de tenir establertes unes escales de treball espacials i temporals
(resolució del model). En aquest sentit es subdivideix l'atmosfera
en un seguit de capes verticals, en les quals es mesuren i avaluen
les variables, i dintre de cada capa o nivell es tenen en compte
també les variacions horitzontals que es presenten mitjançant
càlculs en na sèrie de punts. El resultat final és
l'obtenció d'una malla o xarxa composta per un seguit d'unitats
elementals (cel·les) sobre les que poden treballar-se les
variables seleccionades.
La simulació de l'evolució i els canvis del sistema
es fragmenta en seqüències temporals (variables segons
els models) que permeten el desenvolupament de les equacions matemàtiques
a partir de les condicions inicials introduïdes al model.
|
d) |
paper fonamental
té l'establiment de les condicions inicials del model. Aquest
punt és un dels més importants i delicats, doncs quan
millor siguin les condicions inicials, millors seran els resultats
que obtinguem al fer córrer el model.
|
e) |
el cinquè
pas és la posada en funcionament del model un cop introduïdes
les condicions inicials i determinades les equacions que relacionen
a les diferents variables i el temps. L'ordinador comença a
realitzar els càlculs, s'està fent córrer el
model.
|
f) |
finalment caldrà
realitzar la comprovació que els resultats obtinguts tenen
una bondat correcta. Sempre podrem realitzar modificacions per tal
d'aconseguir una millora en aquesta bondat. |
Davant la necessitat
de contemplar moltes interaccions, però de forma que no carreguem
en excés els càlculs a realitzar, s'utilitzen parametritzacions,
o sigui l'establiment d'un coeficient que representi el procés
a tenir en compte, que pugui ser introduït a les equacions de manera
que no les faci més lentes.
Els resultats obtinguts
de fer córrer els models són una sèrie de productes
que analitzen les condicions inicials de la o les variables escollides
i, a més, donen una sèrie de resultats per a certs temps
determinats ( minuts, hores, dies, ...). Tots aquests resultats són
consultables sota la aparença de mapes de simulació. Davant
d'aquests mapes el primer que cal tenir present és què representa,
a partir de quan s'ha fet córrer el model, i per a quan es vàlid.
A les diferents pàgines
de meteorologia que podem trobar a internet, podem consultar mapes meteorològics
fets a partir de models numèrics.
|
Models
|
InfoMet |
MASS,
MASS-WAM, HIRLAM, AVN, GME, ECMWF, UKMO, DWD |
Meteocat |
Global
Modell (DWD), MASS, WAM (onatge) |
INM |
HIRLAM,
CEPPM |
MeteoSort |
DWD,
MetOffice |
UnicornMeteo |
AVN,
HIRLAM, MASS, MetOoffice, FRENTES, USAF |
|
Material
tret de: |
CUADRAT,
José Mª i PITA, Mª Fernanda (1997).- Climatologia.
Ediciones Cátedra. Madrid |
|
|
|
|
|