Huvudinnehåll

Utforska ett ämne i kunskapsbanken

Meteorologi

Faktapaket: Meteorologiska modeller

De första stegen mot numeriska prognoser

År 1956 gjordes de första datorbaserade prognoserna vid SMHI, men vägen dit var lång.

År 1904 lade den norske meteorologen Vilhelm Bjerknes fram sina teser att förutsägelser av väder i första hand skall förstås utifrån matematiskt-fysikaliska termer och inte statistiska. Det vill säga väderleken följer naturvetenskapliga lagar, som kan uttryckas i matematiska ekvationer.

Därigenom är det möjligt att dels i detalj lära känna de mekanismer som styr väderutvecklingen och dels göra prognoser över längre tidsperioder genom att utföra beräkningar av atmosfärens tillstånd i framtiden. 

Prognosmetoden benämns som "numerisk". Den invecklade matematik som krävdes för att upprätta en 24-timmarsprognos skulle dock ta en mansålder att genomföra för hand.

Under 1910-talet utvecklade den brittiske matematikern Lewis F Richardson Bjerknes idéer, men fortfarande skulle det krävas orimliga resurser för att hålla jämna steg med vädrets skiftningar. Det är först i och med datortekniken som den numeriska analysmetoden kunde få praktisk användning.

Sverige hade under 1950-talet tillgång till en av världens mest avancerade dator benämnd BESK (Binär Elektronisk Sekvens Kalkylator). Redan 1954 kunde därför en reguljär datorbaserad prognosverksamhet inledas och SMHI började sina datorkörningar 1956.

De numeriska väderprognoserna har sedan dess med hjälp av allt kraftigare datorer utvecklats i snabb takt. De uträkningar för att hålla jämna steg med väderutvecklingen, som på Richardsons tid skulle hålla ett antal tusen matematiker sysselsatta, görs idag  på någon sekund.

Mer i detta faktapaket

  • Meteorologi

    Meteorologiska modeller

    Prognosmodeller och kraftfulla datorer är grunden för dagens prognoser. Det finns många olika modeller som används för olika typer av prognoser.

  • Meteorologiska modeller

    Dataassimilering

    Med hjälp av dataassimilering skapas startvärden (väderläget) för en numerisk prognosmodell. Det är en av de viktigaste komponenterna i ett prognos...

  • Meteorologiska modeller

    Ensembleprognoser

    På grund av osäkerheten i indata och att atmosfären är icke-linjär går det inte att göra exakta förutsägelser av vädret. Detta leder till att se vä...

  • Meteorologiska modeller

    Hur är en numerisk väderprognosmodell uppbyggd?

    Väderprognosproblemet är ett fysikaliskt problem, som kan formuleras matematiskt, som ett system av differentialekvationer. Här diskuteras själva p...

  • Meteorologiska modeller

    Kalmanfiltrering av numeriska prognoser

    Kalmanfiltrering är en matematisk metod att optimalt bestämma statistiska parametrar ur ett begränsat antal observationer. Adaptiva filter är kraft...

  • Meteorologiska modeller

    Kaos - centralt för väderprognoser

    En numerisk väderprognosmodell uppför sig kaotiskt eftersom den innehåller icke-linjära termer. Det innebär att en mycket liten ändring av exempelv...

  • Meteorologiska modeller

    Korta nederbördsprognoser - KNEP

    SMHI har utvecklat en metod för att göra korta nederbördsprognoser med hjälp av senaste radarinformationen.

  • Meteorologiska modeller

    Markens roll i en numerisk prognosmodell

    Inte bara atmosfären utan även markytan och haven måste modelleras i en väderprognosmodell.

Relaterade faktapaket

Oceanografiska modeller

Meteorologiska mätningar

Väderprognoser

Klimatmodeller och scenarier