Βραχυπρόθεσμη τοπική μετεωρολογική πρόγνωση με αναζήτηση ανάλογων καταστάσεων

Abstract

Διερευνάται η βραχυπρόθεσμη τοπική μετεωρολογική πρόγνωση με την αναζήτηση ανάλογων καταστάσεων για τον μετεωρολογικό σταθμό του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου που βρίσκεται στους πρόποδες του Υμηττού. Η πρόγνωση έγινε για τέσσερις μετεωρολογικές μεταβλητές, τη θερμοκρασία, την υγρασία, την ταχύτητα άνεμου και τη βροχόπτωση. Τα χρονικά βήματα που εξεταστήκαν ήταν του ενός δεκάλεπτου, μίας ώρας και μίας ημέρας, με χρονικό ορίζοντα πρόγνωσης μέχρι δέκα χρονικά βήματα. Αναπτύχτηκαν δυο μοντέλα όπου το πρώτο εξέταζε την κάθε μια μετεωρολογική μεταβλητή ξεχωριστά ενώ το δεύτερο συνδύαζε και τις τέσσερις μετεωρολογικές μεταβλητές παράλληλα για την εξαγωγή της πρόγνωσης. Η διερεύνηση έγινε με την δημιουργία ενός προγράμματος το όποιο είχε στόχο την εφαρμογή και τον έλεγχο της μεθόδου, καθώς και τη δυνατότητα (μελλοντικά) της δημοσιοποίησης από μια ιστοσελίδα. Συμπερασματικά το πολυμεταβλητό μοντέλο δεν προσέδωσε κάποιο πλεονέκτημα στα αποτελέσματα οπότε προκρίθηκε το απλό μοντέλο. Η μέθοδος κάνει ικανοποιητική πρόγνωση για τις μετεωρολογικές μεταβλητές της θερμοκρασίας, υγρασίας και ταχύτητας άνεμου για όλα τον χρονικό ορίζοντα πρόγνωσης για τα χρονικά βήματα του ενός δεκαλέπτου και μίας ώρας, ενώ για το χρονικό βήμα της μιας ημέρας θεωρούνται ικανοποιητικά τα αποτελέσματα μέχρι και την τέταρτη μέρα πρόγνωσης. Τέλος η μέθοδος θεωρείται μη κατάλληλη για πρόγνωση της βροχόπτωσης.

The short term local weather forecast is investigated through related conditions for the meteorological station of the National Technical University of Athens, which lies at the base of Mount Hymettus. The forecast was for four meteorological variables: temperature, humidity, wind speed and rainfall. The time steps tested were: ten minutes, one hour and one day, with a forecast horizon of up to ten time steps. Two models were developed where the first was considering each meteorological variable separately while the second combines the four meteorological variables for parallel export prognosis. The investigation was done by creating a program that was aimed at the implementation and control of the process and the potential (in the future), disclosure of a website. In conclusion, the multivariate model did not give any advantage to the results so eventually the simple model qualified. The method provides a satisfying forecast for the meteorological variables of temperature, humidity and wind speed for the entire forecasting horizon for the time steps of ten minutes and one hour, while for the time step of a day results of up to a fourth day are considered satisfactory. Finally, the method is considered not suitable for predicting rainfall.