Validace reanalýzy pro střední Evropu PERUN/Reanalysis
Beranová, Romana; Rulfová, Zuzana; Sokol, Zbyněk
2023 - Czech
Regionální reanalýza PERUN/Reanalysis je založena na numerickém předpovědním modelu ALADIN, který byl upraven pro klimatologické výpočty. Aby mohla sloužit jako jeden z referenčních setů pro odhady očekávaných změn klimatu v následujících desetiletích, je potřeba ji validovat vůči staničním měřením, případně i vůči jiným běžně používaným datovým souborům. V tomto konferenčním příspěvku se podíváme na validace základních meteorologických veličin na celé výpočetní doméně modelu ALADIN. Použijeme k tomu staniční data z databáze ECA&D, staniční data v pravidelné síti Eobs a globální reanalýzu ERA5. Validace bude provedena pro období 1990–2014. Při validaci se budeme soustředit zejména na teplotu vzduchu (minimální, maximální a průměrnou) a srážky, ale podíváme se i na další veličiny jako je například rychlost větru. PERUN/Reanalysis is based on the ALADIN numerical forecast model, which has been adapted for climatological calculations. To serve as one of the reference sets for estimating expected climate changes in the coming decades, it needs to undergo validation against station measurements and possibly against other commonly used data sets. In this conference paper, we will examine the validation of basic meteorological quantities across the computational domain of the ALADIN model. To achieve this, we will use station data from the ECA&D database, station data in the regular network (Eobs), and the ERA5 global reanalysis. Validation will be conducted for the period from 1990 to 2014. During validation, our primary focus will be on air temperature (minimum, maximum, and mean) and precipitation. We will also examine additional variables, including wind speed.\n
Keywords:
NWP model; reanalysis; validation
Available at various institutes of the ASCR
Validace reanalýzy pro střední Evropu PERUN/Reanalysis
Regionální reanalýza PERUN/Reanalysis je založena na numerickém předpovědním modelu ALADIN, který byl upraven pro klimatologické výpočty. Aby mohla sloužit jako jeden z referenčních setů pro odhady ...
Srážky podle PERUNa
Zacharov, Petr, jr.; Brožková, R.; Řezáčová, Daniela
2023 - Czech
Reanalýzy počasí jsou mocným nástrojem pro studium historického počasí jak v jednotlivých bodech, tak především v ploše. Detailní reanalýza, která vznikla v rámci projektu PERUN, tak umožňuje odhalit různé aspekty atmosféry v míře, kterou nejsme schopni měřením dosáhnout. Vzhledem k tomu, že se stále jedná o modelové přiblížení, je samozřejmě před jejím využitím odhalit systematické odchylky verifikací. Klimatické modelové běhy naopak mohou odhalovat vývoj atmosféry do budoucna. Vzhledem k tomu, že se tyto výpočty zatím nedají verifikovat, je potřeba validovat historický běh stejného modelu a odhalené systematické chyby odečíst od výhledu do budoucna. V rámci projektu PERUN byl spočten jak historický běh, tak i dva klimatické běhy až do roku 2100. V rámci této práce předkládáme základní verifikaci a validaci předpovědí srážek a vyhodnocení rozdělení srážek na stratiformní a konvektivní a navíc i na kapalné a tuhé srážky. Weather reanalyses are a powerful tool for studying historical weather both at individual points and especially over an area. The detailed reanalysis produced by the PERUN project thus makes it possible to reveal various aspects of the atmosphere to a degree that we are unable to achieve with measurements. Since it is still a model approximation, it is of course necessary to detect systematic biases by verification before its use. Climate model runs, on the other hand, can uncover the future evolution of the atmosphere. Since these calculations cannot yet be verified, it is necessary to validate a historical run of the same model and subtract the revealed systematic errors from the future projections. In the PERUN project, both the historical run and two climate runs up to 2100 have been calculated. In this work, we present a basic verification and validation of the precipitation forecasts and an evaluation of the separation of precipitation into stratiform and convective precipitation and, in addition, into\nliquid and solid precipitation.
Keywords:
precipitation; verifikace; validation
Available at various institutes of the ASCR
Srážky podle PERUNa
Reanalýzy počasí jsou mocným nástrojem pro studium historického počasí jak v jednotlivých bodech, tak především v ploše. Detailní reanalýza, která vznikla v rámci projektu PERUN, tak umožňuje odhalit ...
Teplotní režim lesních horských půd
Dohnal, M.; Votrubová, J.; Mazúchová, R.; Blunár, P.; Tesař, Miroslav
2023 - Czech
S postupující automatizací, digitalizací a lepší dostupností pokročilých meteorologických a hydrologických přístrojů pro kontinuální sledování malých povodí jsou metody a postupy vycházející z bilance energie stále častěji vyhodnocovány v subdenním časovém kroku. V těchto případech již není možné dostupnou energii ztotožnit s čistou radiací a zanedbat tok tepla do půdy. Nevhodně zavedené předpoklady o velikosti toku tepla do půdy nebo použití příliš zjednodušených výpočetních postupů k jeho určení, vnášejí do zdánlivě přesnějších, ale ve skutečnosti pouze v čase podrobnějších, výpočtů značné nejistoty. Monitoring teplotního režimu půd a toků tepla do půdy, tak má velký význam pro ověření používaných výpočetních postupů a lepší pochopení omezení plynoucích z dlouhodobě využívaných předpokladů. Contribution deals with the monitoring of the temperature regime of forest soils and the soil heat flux at small mountainous basins Liz in the Šumava Mts. and Uhlířská in the Jizera Mts. Soil temperatures are measured with the help of soil moisture meters (Pt100 at Liz basin and CS107 at Uhlířská basin), the soil heat flux is measured with the use of the sensor Hukseflux HFP01. Measured results were statistically evaluated, the analysis of the consistence of the measurement was done and cumulative soil heat fluxes were calculated for the individual hydrological years.
Keywords:
soil temperature; heat flux; HUKSEFLUX; Liz catchment
Fulltext is available at external website.
Teplotní režim lesních horských půd
S postupující automatizací, digitalizací a lepší dostupností pokročilých meteorologických a hydrologických přístrojů pro kontinuální sledování malých povodí jsou metody a postupy vycházející z bilance ...
Stanovení vlivu geometrie vzorku na rozvoj creepové deformace pomocí metody akustické emise
Dvořák, Jiří; Sklenička, Václav; Král, Petr; Kvapilová, Marie; Svobodová, M.; Šifner, J.; Koula, V.
2023 - Czech
Tato práce se zabývá stanovením vlivu geometrie tělesa na vývoj porušení v průběhu creepové expozice. Creepové testy byly provedeny při teplotě 600 °C a napětí 180 MPa v režimu ochranné atmosféry argonu. Pro zkušební testy byl zvoleny vzorky z oceli P92 s konvekčním hladkým povrchem a vzorky opatřené V-vrubem. Výsledky creepové odolnosti a lomového chování byly doplněny podrobnou mikrostrukturní charakterizací k posouzení iniciace a vývoje creepového poškození. Na základě naměřených výsledků byla creepová data vyhodnocena pomocí neuronových sítí, které systematicky vyhledávají a zpracovávají signál z akustické emise (AE). Akustická emise byla použita jako účinná nedestruktivní metoda pro včasnou predikci počátku možné havárie komponent energetických a chemických zařízení. This work deals with the determination of the influence of the sample geometry on the development of failure during creep exposure. Creep tests were carried out at temperature of 600 °C and a stress of 180 MPa in the protective atmosphere of argon. P92 steel samples with a conventional smooth surface and samples with a V-groove notch were chosen for the test tests. The results of creep resistance and fracture behaviour were complemented by detailed microstructural characterization to assess damage initiation and development. Based on the measured results, the creep data was evaluated using neural networks that systematically search for and process the signal from the acoustic emission (AE). Acoustic emission serves here as an effective non-destructive method for early prediction of the beginning of a possible accident of components of power and chemical plants.
Keywords:
creep specimen; creep deformation; acoustic emission
Available at various institutes of the ASCR
Stanovení vlivu geometrie vzorku na rozvoj creepové deformace pomocí metody akustické emise
Tato práce se zabývá stanovením vlivu geometrie tělesa na vývoj porušení v průběhu creepové expozice. Creepové testy byly provedeny při teplotě 600 °C a napětí 180 MPa v režimu ochranné atmosféry ...
Konstrukce modulární miniaturizované aparatury pro zachytávání iontů
Jedlička, Petr; Pham, Minh Tuan; Grim, Jakub; Čížek, Martin; Čepil, Adam; Slodička, L.; Číp, Ondřej
2023 - Czech
Rozvíjíme novou experimentální aparaturu pro laserové chlazení zachycených iontů, zaměřenou na vysokou homogenitu elektrického pole, modularitu a malé rozměry. Aparatura umožňuje měření s Coulombovskými krystaly a snadnou modifikaci pro různé experimenty. Past s vysokou homogenitou je vytvořena elektroerozivním obráběním, zatímco modularita umožňuje výměnu klíčových částí. Díky miniaturizaci rozměrů dosahujeme větší numerické apertury objektivů a snížení rozměrů magnetického stínění. Tato přenosná aparatura nabízí nové možnosti pro studium iontů a je perspektivní pro aplikace v družicových systémech a průzkumných satelitech. We are developing a new experimental apparatus for laser cooling of trapped ions, focusing on high electric field homogeneity, modularity and small size. The apparatus allows measurements with Coulomb crystals and easy modification for different experiments. The high homogeneity trap is created by electrospinning, while the modularity allows for the exchange of key parts. By miniaturizing the dimensions, we achieve a larger numerical aperture of the lens and a reduction in the size of the magnetic shielding. This portable apparatus offers new possibilities for ion studies and is promising for applications in satellite systems and reconnaissance satellites.
Keywords:
laser ion cooling; Paul trap; time metrology; vacuum chamber
Available at various institutes of the ASCR
Konstrukce modulární miniaturizované aparatury pro zachytávání iontů
Rozvíjíme novou experimentální aparaturu pro laserové chlazení zachycených iontů, zaměřenou na vysokou homogenitu elektrického pole, modularitu a malé rozměry. Aparatura umožňuje měření s ...
Charakterizace a eliminace termomechanických vlivů v interferometrickém měření délky
Řeřucha, Šimon; Holá, Miroslava; Lazar, Josef; Mikel, Břetislav; Číp, Ondřej
2023 - Czech
Neustálé úsilí o rozvoj měření rozměrů v nano- i makroměřítku stále přináší výzvy v oblasti rozšíření velmi přesných měřicích postupů z dobře kontrolovaného experimentálního prostředí s typicky jednorázovým měřicím cyklem na výrobní prostředí s konstantním zatížením. V oblasti laserové interferometrie, která jest jak základním kamenem metrologie délky obecně tak nezbytnou součástí nanometrologie, jsme se zaměřili na dlouhodobou stabilitu měření (tzv. zero-drift) v měřicích scénářích a aplikacích založených na (převážně laserové) interferometrii. Dobře charakterizovaný a kompenzovaný zero-drift měřicí v takové aplikaci nabývá na významu jednak s použitím v prostředí s méně kontrolovaným prostředím a jednak s rostoucím časovým rámcem měření, jako například dlouhá skenování v mikroskopické nanometrologii, dlouhé expozice v elektronové litografii nebo kalibrace s interferometrickou referencí s větším počtem kalibračních bodů nebo opakování. Cílem současného výzkumného úsilí je komplexní zkoumání chybových vlivků a příspěvků k nejistotě měření v souvislosti se zero-driftem v aplikacích založených na laserové interferometrii se zvláštním zaměřením na teplotní vlivy (protože ty se obvykle jeví jako dominantní příspěvek) a přístupy k jejich potlačení. Toto úsilí zahrnuje několik vzájemně se doplňujících se směrů. Continuous efforts to develop dimensional measurements at both the nano- and macro-scale continue to present challenges in extending high-precision measurement procedures from the well-controlled experimental environment of a typically single measurement cycle to a constant-load production environment. In the field of laser interferometry, which is both a cornerstone of length metrology in general and an essential part of nanometrology, we have focused on long-term measurement stability (so-called zero-drift) in measurement scenarios and applications based on (mostly laser) interferometry. A well-characterized and compensated measurement zero-drift in such applications becomes more important both with applications in less controlled environments and with increasing measurement timeframes, such as long scans in microscopic nanometrology, long exposures in electron lithography, or interferometric reference calibrations with a larger number of calibration points or repetitions. The goal of the current research effort is to comprehensively investigate error effects and contributions to measurement uncertainty related to zero-drift in laser interferometry-based applications, with a particular focus on temperature effects (as these typically appear to be the dominant contribution) and approaches to suppress them. This effort involves several complementary directions.
Keywords:
dimensional metrology; laser interferometry; zero-drift; thermal compensation
Available at various institutes of the ASCR
Charakterizace a eliminace termomechanických vlivů v interferometrickém měření délky
Neustálé úsilí o rozvoj měření rozměrů v nano- i makroměřítku stále přináší výzvy v oblasti rozšíření velmi přesných měřicích postupů z dobře kontrolovaného experimentálního prostředí s typicky ...
Vyhodnocení plošné extremity extrémních povětrnostních událostí v Česku v období 1961–2020
Kašpar, Marek; Müller, Miloslav
2023 - Czech
S ohledem na násobné dopady povětrnostních extrémů při zasažení většího území jsme navrhli plošný způsob jejich hodnocení. Hodnotili jsme šest typů extrémních povětrnostních událostí, které zahrnují vlny veder, studené vlny, prudká ochlazení, větrné bouře, silné srážky a silná sněžení. Využili jsme původní metodiku pracující s tzv. indexem extremity počasí odvozeným z dob opakování hodnot příslušných meteorologických veličin v zasažené oblasti. Každá událost je charakterizována nejen plošnou extremitou kvantifikovanou indexem, ale také prostorovým rozsahem a délkou trvání. Vlny veder a studené vlny ve sledovaném období dosahují ve spojitosti s větším prostorovým rozsahem obecně vyšších hodnot indexu. Růst četnosti a extremity vln veder kontrastuje s poklesem četnosti studených vln a významných silných sněžení. Četnost větrných bouří mírně klesá, přičemž nejvýznamnější z nich se koncentrují v chladném půlroce. Prudká ochlazení jsou nejčastější v teplém půlroce, nicméně tři ze čtyř nejextrémnějších událostí se vyskytly v lednu. Četnost silných srážek má tendenci kolísat. Získaná meteorologická databáze extrémních událostí může pomoci při odhadech parametrů budoucích událostí s využitím modelů klimatu. Due to the multiplication of impacts of weather extremes when occurring in larger area, we proposed an areal approach of their evaluation. We evaluated six types of extreme weather events, namely, heat waves, cold waves, air temperature drops, windstorms, heavy precipitation, and heavy snowfalls. We employed the original method using the Weather Extremity Index derived from return periods of values of relevant meteorological variables in the affected area. Each event is characterized not only by the areal extremeness quantified with the index but also by the spatial extent and duration. In the studied period, heat and cold\nwaves generally reach higher index values in relation with larger affected area. The increase in the frequency and extremity of heat waves is in contrast with the decrease in the frequency of cold waves and significant heavy snowfalls. The frequency of windstorms is slightly decreasing with the most significant ones concentrated in the cold half-year. Air temperature drops are the most frequent in the warm half-year, nevertheless three of four top events occurred in January. The frequency of heavy precipitation tends to fluctuate. The obtained meteorological database of extreme events may help to estimate the parameters of future ones using climate models.
Keywords:
weather extreme; Weather Extremity Index; return period; meteorological database
Available at various institutes of the ASCR
Vyhodnocení plošné extremity extrémních povětrnostních událostí v Česku v období 1961–2020
S ohledem na násobné dopady povětrnostních extrémů při zasažení většího území jsme navrhli plošný způsob jejich hodnocení. Hodnotili jsme šest typů extrémních povětrnostních událostí, které zahrnují ...
Změna rozdělení srážek při růstu teploty vyjádřená v diagnostických a prognostických datech
Sokol, Zbyněk; Řezáčová, Daniela
2023 - Czech
Shrnujeme hlavní výsledky, které ukazují, jak se mění rozdělení srážek s rostoucí teplotou. Hodnocení využívá hodinové úhrny z 97 srážkových stanic z území České republiky za roky 1997 až 2019. Hodnoty přízemní teploty, přízemního rosného bodu a výstupné kondenzační hladiny jsou užity pro vyjádření teplotní změny. Výsledky ukazují, jak se teplotní růst napěti nasycení (CC scaling) projevuje v rozložení hodnot srážek na studovaném území. Obecně se nárůst srážek v závislosti na sledovaných teplotách zřetelně projevuje u horních kvantilů avšak pouze pro určité intervaly teplot, což potvrzuje závěry i jiných prací. V práci jsou obdobně jako naměřená data zpracována data z reanalýz provedených modelem ALADINCLIMAT/CZ.\n We summarize the main results that show how the distribution of precipitation changes with increasing temperature. Hourly rainfall totals from 97 rain gauge stations in the Czech Republic for the years 1997 to 2019 are used for the evaluation. Ground temperature, ground dew point temperature and temperature at the lifting condensation level are used to express the temperature change. The results show how an increase in temperature and a corresponding increase in saturation humidity (CC scaling) affects the distribution of precipitation in the study area. In general, the increase in precipitation as a function of observed temperature is clearly evident for the upper quantile values, but only for certain temperature intervals. It confirms the findings of other studies. In this paper, data from reanalyses performed by the ALADIN-CLIMAT/CZ model are treated similarly to the measured data.\n
Keywords:
Clausius Clapeiron equation; precipitation; dependence of precipitation intensity on temperature
Available at various institutes of the ASCR
Změna rozdělení srážek při růstu teploty vyjádřená v diagnostických a prognostických datech
Shrnujeme hlavní výsledky, které ukazují, jak se mění rozdělení srážek s rostoucí teplotou. Hodnocení využívá hodinové úhrny z 97 srážkových stanic z území České republiky za roky 1997 až 2019. ...
Přístroje pro měření úhrnu srážek od historie po současnost
Lipina, P.; Procházka, J.; Tesař, Miroslav
2023 - Czech
Úhrn srážek patří mezi nejdůležitější meteorologické prvky. Má zásadní význam pro tvorbu klimatologických charakteristik, je základem vodní bilance a primárně sledovaným prvkem v předpovědní a výstražné službě. Měření srážek je dlouhodobě zatíženo mnoha nejistotami a je mu proto věnována soustavně náležitá pozornost. \nPrvní měření srážek v Evropě se datuje k 17. století. Pravidelná, ale neúplná, měření srážek na pražské klementinské hvězdárně byla zahájena v roce 1752 (nepřetržitá řada od roku 1804), v Brně to bylo v roce 1803. V roce 1817 M. A. David publikoval první německy psaný návod pro pozorování počasí v Čechách určený dobrovolným pozorovatelům. Zásadní vliv pro vznik meteorologických stanic a měření srážek měly aktivity institucí a různých spolků, například pražské Klementinum, Přírodozpytný spolek v Brně, Ústřední ústav pro meteorologii a zemský magnetismus a jiné. Hydrografická komise pro království české a její hydrometrická sekce byla pod vedením F. J. Studničky založena roku 1875, o významné rozšíření měření srážek se v té době zasloužil v rámci budování sítě lesnických srážkoměrných stanic E. Purkyně.\nJiž více než 200 let dochází k vývoji srážkoměrů a metodik měření srážek. V českých zemích dlouhodobě využívaný manuální srážkoměr Metra 886 byl vyvinut podle rakouského vzoru prof. Kostlivého. Od roku 1995 byla zahájena automatizace měření srážek nejprve klopnými srážkoměry, které jsou postupně nahrazovány srážkoměry váhovými. V odlehlých a lesnatých oblastech jsou testovány alternativní způsoby měření srážek. Tento příspěvek se snaží historii, standardy a vývoj v měření srážek u nás alespoň orientačně přiblížit. The precipitation amount is one of the most important meteorological elements. It is of fundamental importance for the creation of climatological characteristics, it is the basis of the water balance and the primarily monitored element in the forecasting and warning service. Precipitation measurement has been burdened with many uncertainties for a long time and is therefore consistently given due attention.\nThe first measurement of precipitation in Europe dates back to the 17th century. Regular but not complete measurements of precipitation at Prague's Klementine observatory began in 1752 (continuous series since 1804), in Brno in 1803. In 1817, M.A. David wrote the first guide for observing the weather in Bohemia, published in German, intended for volunteer observers. The activities of institutions and various associations, such as the Prague Klementinum, the Natural Research Society in Brno, the Central Institute for Meteorology and Earth Magnetism and others, had a fundamental influence on the establishment of meteorological stations and precipitation measurements. The Hydrographic Commission for the Kingdom of the Czech Republic and its hydrometric section were founded in 1875 under the leadership of F. J. Studnička E. Purkyně was responsible for the significant expansion of precipitation measurement at that time as part of the construction of a network of forest precipitation measuring stations. \nFor more than 200 years, rain gauges and precipitation measurements have been developed. The Metra 886 manual rain gauge, which has been used for a long time in the Czech lands, was developed according to the Austrian model of prof. Kostlivý. Since 1995, the automation of rainfall measurement was started, first with tipping bucket raingauges, which are gradually being replaced by weighing raingauges. Alternative methods of measuring precipitation are being tested in\nremote and forested areas. This post tries to bring the history, standards and development of precipitation measurement in our country at least as a guide.
Keywords:
rain gauge; measurement date; measurement history; meteorological station; guide for observers
Fulltext is available at external website.
Přístroje pro měření úhrnu srážek od historie po současnost
Úhrn srážek patří mezi nejdůležitější meteorologické prvky. Má zásadní význam pro tvorbu klimatologických charakteristik, je základem vodní bilance a primárně sledovaným prvkem v předpovědní a ...
Kvalita povrchu taveného křemene obrobeného ultrarychlým laserem
Novotný, Jan; Mrňa, Libor
2023 - Czech
Kvalita povrchu při obrábění ultrakrátkými pulzy závisí na několika procesních parametrech. Testováním vlivu skenovací rychlosti, překryvu linií, energie pulzů a vlnové délky byly nalezeny parametry s nejnižší drsností povrchu a výskytem vad. Zásadní vliv na výslednou kvalitu má, kromě vhodné energie pulzu, překryv linií skenování, který je určující pro rozložení zbytkového tepla a napětí ve vzorku. Při obrábění na druhé harmonické vlnové délce bylo dosaženo o 10 % lepší drsnosti povrchu, nižší vlnitosti a značného omezení defektů povrchu i hran obráběné oblasti. The quality of ultrafast laser-machined surfaces depends on several process parameters. In the experiment, the parameters window that yields the lowest roughness and lowest number of defects were found. The most important parameter after laser fluence is scan line overlap, which has the biggest impact on residual heat dissipation and related stresses in the specimen. The second harmonic wavelength yielded 10 % better surface roughness, lower waviness, and a lower number of defects on the surface and edges of the processed area.
Keywords:
ultrafast laser; laser ablation; glass; defects
Available at various institutes of the ASCR
Kvalita povrchu taveného křemene obrobeného ultrarychlým laserem
Kvalita povrchu při obrábění ultrakrátkými pulzy závisí na několika procesních parametrech. Testováním vlivu skenovací rychlosti, překryvu linií, energie pulzů a vlnové délky byly nalezeny parametry s ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases