KODIRANJE IN IZMENJAVA PODATKOV - fmf.uni-lj.sizagarn/downloads/ · Kodiranje podatkov meritve kodiranje izmenjava podatkov obdelava podatkov modelska napoved GOS je ogromen → ogromna

KODIRANJE IN IZMENJAVA PODATKOV

asist. Katarina Kosovelj, univ. dipl. meteorol.

Ljubljana, 23. 8. 2017

Poletna matematično-fizikalna šolaMeteorologija

Vsebina

● Zakaj?

● Od meritev do klimatologije

● Od meritev do napovedi – World Weather Watch

– Globalni opazovalni sistem

– Kodiranje podatkov (in SYNOP ključ)

– Globalni telekomunikacijski sistem

● Povzetek

Zakaj?

Državne meje so le črte na papirju.

In vreme se zanje ne meni.

Od meritev do klimatologije

meritve arhiv (ARSO)

Vir: ARSO

meteo.arso.gov.si → Vreme podrobneje → Arhiv

Od meritev do klimatologije

meritve arhiv (ARSO)

Vir: ARSO

meteo.arso.gov.si → Vreme podrobneje → Arhiv

klimatologija

Od meritev do napovedi

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

World Weather Watch (WWW)(od 1963, WMO)

- Globalni opazovalni sistem (Global Observing System - GOS)

- Globalni telekomunikacijski sistem (Global Telecommunication System - GTS)

- Globalni sistem za obdelavo podatkov in napovedi (Global Data-processing and Forecast System - GDPFS)

- Podporni programi (kvaliteta in dostopnost podatkov)

- Dodatni programi (kvaliteta in stabilnost opazovanj in meritev, podpora pri nesrečah, WWW na Antarktiki)

- Tehnične komisije (določajo “pravila igre”)

- Ostalo (usklajevanje regionalnih služb za preprečevanje škode zaradi tropskih ciklonov, vesoljski program, podpora državnim programom, ...)

Globalni opazovalni sistem (GOS)

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

● da so meritve med seboj primerljive, morajo vse postaje po svetu spremenljivke meriti na enak način (med drugim tudi zračni tlak)

● kje, kdaj, kako, s čim, … se meri, je standardizirano (knjiga ima ~700 strani)

Vir: WMO

Kodiranje podatkov

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

● GOS je ogromen → ogromna količina podatkov za izmenjavo v omejenem času

● GOS je globalen → opazovalci in ostalo osebje, ki dela s podatki, deluje v različnih časovnih pasovih, meri z različnimi inštrumenti (v različnih enotah), uporablja različne oznake za količine

● Mednarodna izmenjava podatkov mora biti:- hitra- učinkovita- jasna- nedvoumna

● Množica različnih kodirnih sistemov za različne namene, npr:- poročila s sinoptičnih postaj- meritve avtomatskih postaj- radiosondažne meritve- radarske meritve- …- poročila o stanju na letališčih, letalske napovedi, ...

le opazovanja in meritve s potrebno natančnostjo ter najnujnejši ostali podatki

Kodiranje podatkov

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

Kodiranje podatkov

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

● Primer: FM-12 SYNOP (poročilo s sinoptične postaje)● osredotočili se bomo na zračni tlak

Na postaji Ljubljana Bežigrad (14015) je pihal vzhodni veter s hitrostjo 1 m/s. Temperatura je bila 8,7°C, temperatura rosišča pa -2,7°C. Minimalna izmerjena temperatura je bila -2,9°C, na 5 cm pa -3°C.Tlak na postaji je bil 972,5 hPa, reduciran pa 1008,0 hPa. V zadnjih treh urah je najprej naraščal, nato je enakomerno padal. Skupno je v teh treh urah padel za 0,3 hPa, a je v zadnjih 24 h narasel za 3,6 hPa.Z oblaki je pokritih 5/8 neba, od tega 1/8 z nizkimi oblaki. Med nizkimi oblaki je 1/8 Stratocumulusov z bazo na 1200 m in 1/8 Cumulusov z bazo na 1380 m. Srednjih oblakov ni bilo, od visokih pa gosti kosmičasti Cirrusi. Opazovalec je opazil, da so oblaki sprva prekrivali manj kot polovico neba, a so s časoma pokrili več kot polovico neba. V času meritev so se oblaki pospešeno razvijali. Tla so bila suha. Izmerjena vidnost je bila 50 km.

14015 41684 50901 10087 21029 39725 40080 58003 70311 81802 333 21029 30103 58036 81640 81846=

izmerjen zračni tlak 972,5 hPa

reduciran zračni tlak 1008,0 hPa

sprememba tlaka v zadnjih 3 h

Tlak je najprej rasel, nato padal. Končni tlak je nižji od začetnega.

0,3 hPa

pozitivna sprememba tlaka v zadnjih 24 h

3,6 hPa

… še malo kodiranja

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

7

33

Synop ključ grafično

112 → 1011,2 hPareduciran tlak

12 → 1,2 hPa \ → tlak enakomerno pada

tendenca tlakaše nekaj primerov:

vreme v zadnjih nekaj urahzbirka simbolov, dani primer pomeni ploho

podatki o najnižjih oblakihzbirka simbolov nam pove tip oblaka, številke nam povejo njegovo višino in pokritost neba s takšnimi oblaki

delež oblačnostizbirka simbolov, dani primer pomeni 90 %

podatki o visokih in srednjih oblakihzbirka simbolov

smer in hitrost vetraod kod piha veter

trenutno vremezbirka simbolov, dani primer pomeni dež

vidnostkako daleč se vidi (kodirano)

temperatura

temperatura rosiščatemperatura, pri kateri se začne kondenzacija

… še malo kodiranja

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

Synop ključ grafično

Izmenjava podatkov in GTS

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

● Izmenjava podatkov poteka po ločenem omrežju, ki je praktično neodvisno od Interneta

● Globalni telekomunikacijski sistem (GTS) med seboj povezuje celotno hierarhijo meteoroloških centrov

Vir: WMO

Izmenjava podatkov in GTS

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

Pot posamezne meritve:

merilno mesto → državni center → regionalni centri → svetovni centri

Letališče Brnik → ARSO (Ljubljana) → Dunaj → Praga → svet

meritve

kodiranje

izmenjava podatkov

obdelava podatkov

modelska napoved

● Ker se vreme dogaja globalno, sta nujna mednarodno sodelovanje in izmenjava podatkov. Za to skrbi program World Weather Watch (WWW) znotraj WMO.

● Globalni opazovalni sistem (GOS) sestavljajo merilna mesta po svetu z različnimi opazovanji in tipi meritev ter meteorološki sateliti.

● Zaradi velike količine podatkov je za hitrejšo in natančnejšo komunikacijo le-te potrebno pred izmenjavo kodirati.

● Za izmenjavo meritev na sinoptičnih postajah, se uporablja SYNOP ključ

● Izmenjava podatkov poteka preko posebnega tekekomunikacijskega sistema (GTS), ki preko hierarhije meteoroloških centrov povezuje državne meteorološke službe po svetu.

● Hitra in učinkovita izmenjava meritev podatkov je nujna, če želimo imeti vremenske napovedi izračunane v realnem času.

Povzetek