Verifikasjon av hav- og kyst-varselet på yr.no 1

Transkript

1 Notat nr. 18/29 Oceanography Oslo, 3. juli 29 Verifikasjon av hav- og kyst-varselet på yr.no 1 Lars Petter Røed og Helene B. Erlandsen 1 This document contains hyperlinks that are active when viewed with properly enabled software.

2 Innhold Innhold Innhold 1 Innledning 3 2 Metode 3 3 Resultater Oslofjordmodellen Skagerrakmodellen Bodø-Loppamodellen Norskehavsmodellen Konklusjoner 5 5 Figurer og tabeller Oslofjordmodellen Skagerrakmodellen Bodø-Loppamodellen Norskehavsmodellen Vedlegg 41 1

3 Figurer Figurer Figurer 1 Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Oslofjordmodellen Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 for Oslofjordmodellen (Figur 1) Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Skagerrakmodellen Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 for Skagerrakmodellen (Figur 1) Som Figur 11, men for posisjon Som Figur 11, men for posisjon Som Figur 11, men for posisjon Som Figur 11, men for posisjon Som Figur 11, men for posisjon Som Figur 11, men for posisjon Som Figur 11, men for posisjon Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Bodø-Loppamodellen Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 forbodø-loppamodellen (Figur 19) Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Som Figur 2, men for posisjon Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Norskehavsmodellen Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 for Norskehavsmodellen (Figur 26) Som Figur 27, men for posisjon Som Figur 27, men for posisjon Som Figur 27, men for posisjon Som Figur 27, men for posisjon Som Figur 27, men for posisjon Eksempel på inputfil for programmet felt2timeseries

4 2 METODE 1 Innledning Hensikten med denne rapporten er å verifisere hav- og kystvarslene på yr.no. Vi understreker at verifisering her er brukt i betydningen av å sjekke at de varslene som legges ut på yr.no for de ulike havvariablene reflekterer de verdiene som er produsert av hav- og bølgemodellene. Dette er er altså ikke en evaluering av godheten av varslene i forhold til virkeligheten, men en evaluering av hvor godt de verdiene vi produserer er gjengitt på yr.no. Forsidebildet viser kartet på startsiden til betaversjonen av de nye Hav og kyst sidene på yr.no ( Fra kartet velger man et punkt en ønsker varsel fra ved å klikke i kartet. For det valgte punktet viser da yr.no en side med meteorologens tekstvarsel for det havområdet som punktet er innenfor, observasjoner av vind og luftrykk fra de nærmeste norske observasjonstedene, og et marinogram 48 timer fram i nåtid. Marinogrammet inneholder varsel for variablene vind (1 m), trykk (ved havoverflaten), bølger (signifikant bølgehøyde og midlere retning), strømfart og -retning (3 m dybde), vannstand (kombinert tidevann og stormflo), lufttemperatur (2 m) og sjøtemperatur (3 m dybde). Varslene som vises i marinogrammet på yr.no er ment å være de varslene som produseres av hav- og bølgemodellene ved Meteorologisk institutt (met.no), og som ligger på met.no s operasjonelle databaser (/opdat. Varslene overføres til yr.no automatisk gjennom i hovedsak to trinn. Det første trinnet henter ut verdier av de variable fra den operasjonelle databasen og legger dem ut på filer av et spesielt format, såkalte weather_api filer. I denne prosessen blir modellresultatene, som foreligger i gitterpunkter med en viss avstand mellom hvert gitterpunkt i en gitt kartprojeksjon, interpolert til det geografiske punktet som er valgt av brukeren når vedkommende klikket i yr.no kartet, eventuelt oppgav et punkts geografiske bredde og lengde data på yr.no. Denne interpolasjonen inneholder også en interpolasjon fra modellens kartprojeksjon til yr.no sin kartprojeksjon. Kartprojeksjonene er forskjellige. For eksempel er jorden kulerund i alle modellenes projeksjoner. mens den som brukes av yr.no har en kartprojeksjon som tar hensyn til at jorden er noe flattrykt ved polene. Små avvik må derfor forventes pga denne prosessen. I det andre steget tas dataene fra api en og overføres til det programmet som genererer marinogrammet. I begge disse tro trinnene er det muligheter for feil, enten ved at det henger igjen uoppdagete bug s, eller misforståelser som er programmert inn. Vi tar for oss her kun de fire variablene strømretning, strømfart (strømhastighet), vannstand og vanntemperatur produsert av havmodellene Oslofjord.3m (heretter Oslofjordmodellen, 3 m gitteravstan, NseaSkag.1.5km (heretter Skagerrakmodellen, 1.5 km gitteravstan, BodoLoppa.5m (heretter Bodø-Loppamodellen, 5 m gitteravstan og Nordic.4km (heretter Norskehavsmodellen, 4 km gitteravstan. 2 Metode Vi har valgt å ta ut posisjoner som sammenfaller med de respektive modellenes gitterpunkter. Posisjonene er vist i Figurene 1, 1, 19 og 26) for henholdsvis Oslofjordmodellen, Skagerrakmodellen, Bodø-Loppamodellen og Norskehavsmodellen. Gitterpunktene og/eller deres tilsvarende bredde- og lengdegrad i desimalkoordinater er gitt i Tabell 5.1 for punkt i Oslofjordmodellen, i 3

5 3 RESULTATER Tabell 5.2 for punkt i Skagerrakmodellen, i Tabell 5.3 for punkt i Bodø-Loppamodellen og Tabell 5.4) for punkt i Norskehavsmodellen. For å sjekke verdiene i api-filene har vi, uavhengig av metoden brukt for å generere api-filene, brukt programmet felt2timeseries (6) for å hente ut tidserier av havmodellvarslene fra /opdata. Programmet er utviklet og tilrettelagt for oss av Harald Engedahl, met.no. Tilsvarende har vi hentet ut tidsseriene som generer marinogrammene på Hav og kyst sidene på yr.no fra api-filene. Programmet brukt til dette, kalt mox2csv, er utviklet og tilrettelagt for oss av Børge Moe, met.no. Vi understreker at dette programmet gir en tidsserie som må forventes å være noe forskjellig fra den som vises på yr.no. Tidseriene er her gitt som timesverdier, mens NRK (Norsk Rikskringkasting) blant annet foretar en spline interpolasjon i tid slik at kurvene i marinogrammene på yr.no skal se kontinuerlige ut. For hvert punkt har vi så laget en graf som viser de to tidseriene opp mot hverandre, som f.eks. vist i Figur 11 fra et punkt i Skagerrak. Figurene er laget i Matlab. 3 Resultater Vi har valgt å presentere resultatene i form av figurer som viser de ulike tidseriene fra de ulike modellene, geografiske posisjonene og variable i et eget kapittel (Kapittel 5). Nedenfor presenterer vi resultatene fra hver modell for seg. For hver posisjon er det generert fire figurer en for hver av de fire variablene vannstand, strømretning, strømfart (strømhastighet) og vanntemperatur. I Kapittel 5 har vi først listet posisjonenes bredde- og lengdegrad (i desimal) i tabellform (f.eks. Tabell 5.1). Deretter har vi vist de fire tidseriefigurene for hver posisjon som f.eks. vist i Figur Oslofjordmodellen Fra Oslojordmodellen, som har en gitteravstand på 3m, har vi valgt ut de åtte punktene som er vist i Figur 1 og listet i Tabell 5.1. Figurene 2-9 viser tidseriene fra disse åtte posisjonene. Figurene 2, 3, 4, og 6 viser tidsserier for posisjoner langt unna land. Her ligner strømretningen som vises på marinogrammene mye på strømretningen hentet direkte fra Oslofjordmodellen. Strømfarten i marinogrammene ser derimot ut til å være endel høyere enn strømfarten i modellvarselet. Figurene 5, 8 viser begge tidsserier for posisjoner nær land. Marinogrammene viser her at det ikke er noe strøm, selv om Oslofjordmodellen viser strøm i disse to punktene. Strømretningen fra marinogrammet stemmer heller ikke med den hentet direkte fra modellvarselet i /opdata. Ved posisjon 6 (figur 7) viser marinogrammet en strømretning nesten 18 ulik det modellen viser. Strømfarten synes også her å være større enn om den hentes direkte fra modellen. Også ved posisjon 8 (figur 7) viser marinogrammet en noe høyere strømfart enn den modellen viser. 4

6 3.2 Skagerrakmodellen 4 KONKLUSJONER 3.2 Skagerrakmodellen Fra Skagerrakmodellen, som har 1.5 km mellom gitterpunktene, har vi også valgt ut åtte posisjoner som vist i Figur 1 og Tabell 5.2. For Skagerrakmodellen er det kun ved posisjonene nærmest land, posisjon 5, 6 og 7 (Figur 15) hvor det er et større avvik mellom modellresultatet av strømretningen og hva som marinogrammet viser; framstillingen av strømretningen ved et tidspunkt varierer med 9. Ved posisjon 3 (Figur 13) viser marinogrammet på yr.no en strømfart rundt 3-4 cm/s lavere enn modellresultatet for strømfarten. Vannstanden på marinogrammet er også 1 cm lavere enn hva modellresultatet for vannstanden er. Dette er en posisjon som er nær Nordsjøens amfidromiske punkt, dvs. et punkt hvor tidevannsforskjellen er nær null. I perioder hvor tidevannspåvirkningen dominerer vil en interpolasjon kunne gi store avvik både i vannstand og strømfart og -retning. Også overgangen mellom de kartprojeksjonene kan bidra sterkt. 3.3 Bodø-Loppamodellen Vi har valgt ut seks posisjoner fra Bodø-Loppamodellen som vist i Figur 19 og Tabell 5.3. Denne modellen har en avstand på 5 m mellom gitterpunktene. Posisjon 2, 4 og 5 utmerker seg ved at marinogrammene her viser lavere strømfart enn hva modellen viser. Ved posisjon 5 (Figur 24) viser marinogrammet at det ikke er noe strøm, selv om modellen viser at det er det. Ved posisjon 4 (Figur 23) viser marinogrammet at strømretningen gjør et sprang som ikke strømretningen fra BodoLoppa.5m inneholder. Ved posisjon 2 (Figur 21) avviker strømretningen i marinogrammet med over 9 fra strømretningen i modellen. 3.4 Norskehavsmodellen Fra området som Norskehavsmodellen dekker har vi valgt ut seks posisjoner som vist i Figur 26) og fremstilt i Tabell 5.4. Modelen har en avstand på 4 km mellom gitterpunktene og er den groveste av de fire modellene. Som Figurene 27-32) indikerer er det tilfredstillende overenstemmelse mellom modellvarslene og framstillingen av strømretning, strømfart, vannstand og -temperatur på Hav og kyst sidene på yr.no. 4 Konklusjoner Oppsummert viser denne verifiseringen: 1. I de åpne havområdene og i områder med tidevannsforskjeller på mer enn 3 cm gjengir yr.no modellvarslene med tilfredstillende små avvik for alle variablene. 2. For vannstand er det et fellestrekk at den som vises i marinogrammene bør inneholde flere sifre. Spesielt er dette sjenerende synlig i områder med lite tidevannsforskjell som f.eks. i Skagerrak- og Oslofjordområdene og nær amfidromiske punkter. 5

7 4 KONKLUSJONER 3. Differansen mellom vanntemperaturen i marinogrammene på yr.no og i modellene varier i mange tilfeller usystematisk med en forskjell opp mot 1 C. Vi har ikke funnet grunnen til dette avviket, og det er for usystematisk til å skyldes interpolasjon alene. 4. Når det gjelder strøm er det et fellestrekk at marinogrammene på Hav og kyst sidene til yr.no ikke er i tilfredstillende samstemthet med modellvarslene i områder nær land. Dette gjelder tildels også for vanntemperatur. heller ikke her har vi en tilfredstillende forklaring. 6

8 5 FIGURER OG TABELLER 5 Figurer og tabeller 5.1 Oslofjordmodellen OSLOFJORD.3M Posisjon nr. Breddegrad Lengdegrad X Y , Tabell 1: Tabellen gir oversikt over bredde- og lengdegradsposisjonen til de punkter hvor tidsserier er hentet ut fra Oslofjordmodellen. X og Y betegner posisjonen i modellgitteret gitt i modellens koordinater. 7

9 5.1 Oslofjordmodellen 5 FIGURER OG TABELLER Figur 1: Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Oslofjordmodellen. 8

10 5.1 Oslofjordmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.1 VANNSTAND, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 STRØMRETNING, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6.8 STRØMHASTIGHET, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/ VANNTEMPERATUR, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 Figur 2: Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 for Oslofjordmodellen (Figur 1). 9

11 5.1 Oslofjordmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.15 VANNSTAND, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 STRØMRETNING, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6.5 STRØMHASTIGHET, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/ VANNTEMPERATUR, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 Figur 3: Som Figur 2, men for posisjon 2. 1

13 5.1 Oslofjordmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.15 VANNSTAND, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 STRØMRETNING, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6.35 STRØMHASTIGHET, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 14 VANNTEMPERATUR, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 Figur 5: Som Figur 2, men for posisjon 4. 12

14 5.1 Oslofjordmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.15 VANNSTAND, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 STRØMRETNING, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6.9 STRØMHASTIGHET, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 VANNTEMPERATUR, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 Figur 6: Som Figur 2, men for posisjon 5. 13

15 5.1 Oslofjordmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.15 VANNSTAND, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 STRØMRETNING, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6.35 STRØMHASTIGHET, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 14 VANNTEMPERATUR, OSLOFJORDEN, POSISJON /6 28/6 Figur 7: Som Figur 2, men for posisjon 6. 14

18 5.2 Skagerrakmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 5.2 Skagerrakmodellen NSEASKAGEN (SKAGERRAK.1.5KM) Posisjon nr. Breddegrad Lengdegrad X Y Tabell 2: Som Tabell 5.1, men for Skagerrakmodellen. 17

19 5.2 Skagerrakmodellen 5 FIGURER OG TABELLER Figur 1: Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Skagerrakmodellen. 18

20 5.2 Skagerrakmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.15 VANNSTAND north sea skagenposisjon STRØMRETNING north sea skagen POSISJON STRØMHASTIGHET north sea skagen POSISJON VANNTEMPERATUR north sea skagenposisjon Figur 11: Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 for Skagerrakmodellen (Figur 1). 19

21 5.2 Skagerrakmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.25 VANNSTAND north sea skagenposisjon STRØMRETNING north sea skagen POSISJON STRØMHASTIGHET north sea skagen POSISJON VANNTEMPERATUR north sea skagenposisjon Figur 12: Som Figur 11, men for posisjon 2. 2

25 5.2 Skagerrakmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 1.5 VANNSTAND north sea skagenposisjon STRØMRETNING north sea skagen POSISJON STRØMHASTIGHET north sea skagen POSISJON VANNTEMPERATUR north sea skagenposisjon Figur 16: Som Figur 11, men for posisjon 6. 24

26 5.2 Skagerrakmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 1.5 VANNSTAND north sea skagenposisjon STRØMRETNING north sea skagen POSISJON STRØMHASTIGHET north sea skagen POSISJON VANNTEMPERATUR north sea skagenposisjon Figur 17: Som Figur 11, men for posisjon 7. 25

28 5.3 Bodø-Loppamodellen 5 FIGURER OG TABELLER 5.3 Bodø-Loppamodellen BODOLOPPA.5M Posisjon nr. Breddegrad Lengdegrad X Y Tabell 3: Som Tabell 5.1, men for Bodø-Loppamodellen. Figur 19: Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Bodø-Loppamodellen. 27

29 5.3 Bodø-Loppamodellen 5 FIGURER OG TABELLER.8 VANNSTAND BodoLoppaPOSISJON STRØMRETNING BodoLoppa POSISJON STRØMHASTIGHET BodoLoppa POSISJON VANNTEMPERATUR BodoLoppaPOSISJON Figur 2: Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 forbodø-loppamodellen (Figur 19). 28

30 5.3 Bodø-Loppamodellen 5 FIGURER OG TABELLER.8 VANNSTAND BodoLoppaPOSISJON STRØMRETNING BodoLoppa POSISJON STRØMHASTIGHET BodoLoppa POSISJON VANNTEMPERATUR BodoLoppaPOSISJON Figur 21: Som Figur 2, men for posisjon 2. 29

35 5.4 Norskehavsmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 5.4 Norskehavsmodellen NORDIC.4KM Posisjon nr. Breddegrad Lengdegrad X Y Tabell 4: Som Tabell 5.1, men for Norskehavsmodellen. Figur 26: Oversikt over posisjonene hvor tidsserier er beregnet for Norskehavsmodellen. 34

36 5.4 Norskehavsmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 4 VANNSTAND NordicPOSISJON STRØMRETNING Nordic POSISJON STRØMHASTIGHET Nordic POSISJON VANNTEMPERATUR NordicPOSISJON Figur 27: Sammenligning mellom presentasjonen på yr.no og modellverdier av henholdsvis vannstand, strømretning, strømhastighet, og vanntemperatur ved posisjon 1 for Norskehavsmodellen (Figur 26). 35

37 5.4 Norskehavsmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 1.5 VANNSTAND NordicPOSISJON STRØMRETNING Nordic POSISJON STRØMHASTIGHET Nordic POSISJON VANNTEMPERATUR NordicPOSISJON Figur 28: Som Figur 27, men for posisjon 2. 36

38 5.4 Norskehavsmodellen 5 FIGURER OG TABELLER 2 VANNSTAND NordicPOSISJON STRØMRETNING Nordic POSISJON STRØMHASTIGHET Nordic POSISJON VANNTEMPERATUR NordicPOSISJON Figur 29: Som Figur 27, men for posisjon 3. 37

39 5.4 Norskehavsmodellen 5 FIGURER OG TABELLER.6 VANNSTAND NordicPOSISJON STRØMRETNING Nordic POSISJON STRØMHASTIGHET Nordic POSISJON VANNTEMPERATUR NordicPOSISJON Figur 3: Som Figur 27, men for posisjon 4. 38

42 6 VEDLEGG 6 Vedlegg Figur 33: Eksempel på inputfil for programmet felt2timeseries. 41