DMIs stormflodsmodel. jacob woge nielsen, dmi

Transkript

1 DMIs stormflodsmodel jacob woge nielsen, dmi

2 Operationel oceanografi for dummies En god vejrudsigt giver som regel en god havudsigt. Ellers kommer DMIs havgruppe på arbejde

3 Havmodellen skal kortlægge havstrømmen så præcist som muligt. Kan man det, så bliver vandstanden også korrekt.

4 Havstrøm - processer Vind Forskelle i lufttryk Eksternt tidevand Bundfriktion Tæthedsforskelle tilførsel af ferskvand og varme Is på havet Vertikal opblanding Overfladebølger Indre tidevand

5 Havmodel KODE: HBM OPSÆTNING: DKSS(2013)

6 HBM DMI havmodel nr år gammel tysk 3-d kode BSHcmod Til DMI 2001 Operationel siden 2007 Nuværende version siden 2013

7 HBM - tilkoblede moduler Driftmodel Model for marin økologi

8 HBM udvikling DMI + BSH Generalisering Ca. 100x hurtigere beregning (turbulens, vertikal opblanding)

9 HBM status Vi har en kode, der er yderst effektiv. Den kan håndtere to-vejs nesting (connected seas) Resultaterne for vandstand (Hi/Lo) er af en sådan kvalitet, at fejl primært kan tilskrives 1. Vejrudsigten 2. Modelopsætning (DKSS) dvs. geografi

10 HBM udvikling i pipeline Fire års udviklingsarbejde, heriblandt Tidevandspotentiale Ny model for fast is og drivis Øget stabilitet Konservatisme

11 DKSS geografi

12 Metode / teknikker Gitterpunktsmodel

13 Opløsning 1 km / ½ sømil omkring Danmark (Skagen Bornholm) 2 km / 1 sømil i Vadehavet 5 km / 3 sømil regionalt 400 m i Limfjorden Gør vi det ringere end det, bliver vi udkonkurreret.

14 Vertikale lag Nordsø-Østersø: Danske farvande: Vadehavet: Limfjorden: 50 lag 8m toplag 52 lag 2m toplag 23 lag 2m toplag 9 lag 2m toplag Beregningspunkter Regnetid ca. 5 min / dag 1 : 280

15 Prognoser for 5 døgn 4x dagligt DMIs CRAY-XC supercomputer ca kr/år *) Der er plads til udvidelser. *) Dette er udgiften til regnekraft for havmodellen, isoleret set. Dertil kommer udgifter til produktion af input. Vejrudsigten alene lægger beslag på op mod halvdelen af den samlede regnekraft.

16

17 Nesting

18 Geografi Danske farvande har mange snævre passager. En ret lille fejl i transporten gennem en indsnævring kan akkumuleres, så fejlen i vandstand på begge sider af indsnævringen gradvist vokser op.

19 Transport gennem tværsnit For stor transport: Vandstanden undervurderes opstrøms Vandstanden overvurderes nedstrøms Højvande kommer for tidligt For lille transport (blokering): Vandstanden overvurderes opstrøms Vandstanden undervurderes nedstrøms Højvande kommer for sent

20 Eksempler på kritiske tværsnit Helsingør-Helsingborg Snævringen i Lillebælt Frederikssund Thyborøn Kanal Oddesund

21 DKSS arbejde Tilpasning til nyt input Forbedre geografien Højere opløsning i enkelte fjorde Tuning af friktion

22 Opdatere input Ny flodmodel: E-Hype3 (SMHI) Ny vejrmodel: Harmonie (DMI)

23 79 floder 846 E-hype3 outlets

24 Outlets omkring Danmark

25 Input fra vejrmodel Vind, tryk, skyer, temperatur, luftfugtighed Korte prognoser 2½ dag 4x/dag HIRLAM Regional 3 km model Operationel siden ca Genkørsler siden ca Harmonie Regional 2.2 km model Operationel siden dec Test cases (Bodil, ) Mellemlange prognoser 5 dage / 10 dage 2x/dag ECMWF (GG) Mesoskala/global ~10 km model

26 DMI vejrdata vs. globale data Opløsning Vand-vinde 4x dagligt Hurtig leverance

27 Ny vejrmodel Harmonie Køge

28 Ny vejrmodel Harmonie Kolding

29 Projekter / tests Nordsø adskilt fra Østersø Østersø: 1 sømil, 2m toplag, 112 lag Østersø kombineret med danske farvande Østersø/IDF: ½ sømil Større vadehavsområde Omfatter vestkysten til nord for Limfjorden Indlejret Limfjord 1/4 sømil (nuv.: 1/5 sømil) Off-line Limfjord i høj opløsning 1/10 sømil Lokale ændringer

30 Udviklingsarbejde 2015/16 og 2016/17

31 Udviklingsarbejde 2015/16 og 2016/17 Primo Migreret til ny HPC. Konsolidering. Medio Nye floddata Ultimo års re-analyse Primo Nye stationer Nye nulpunktskorrektioner Nye filtre

32 DKSS middelvandstand

33 DKSS middelvandstand, Danmark

34 Nye stationer Kyndbyværket Frederikssund Odense Fjord, Stige Ø Hundige Sletten Jægerspris Haverslev

35 Testet, men ikke operationelt Primo Harmonie vejrmodel Medio Indlejret Limfjordsmodel Medio Korrigerede dybdekort Randers og Mariager fjorde Københavns havn åbnet Roskilde Fjord Limfjord i 1/10 sømil opløsning

36 Roskilde test

37 Hobro test

38 Yderligere arbejde Data-assimilation: work in progress Ny ismodel: i drift i BALMFC projektmodel Ensembler: kun på forberedelses-stadiet Vejr-ensemble systemet er under omlægning, og det skal fuldføres først. Skift til nyeste kodeversion

39 Modelkomponenter - opsummering HBM cirkulationsmodel Udviklet ved DMI (+BSH) Vejrmodel DMI-Hirlam SKA ( DMI-Harmonie) Hydrologisk model (floder) E-Hype3 (SMHI) Tidevand Randdata, fastlagt indtil 2050

40 Fin.