Ομάδα Ατμοσφαιρικών Μοντέλων Και Πρόγνωσης Καιρού - ΟΑΜ&ΠΚ
Επιστημονικός Υπεύθυνος:
Δρ. Γ.Κάλλος , Καθηγητής και Επικεφαλής της ΟΑΜ&ΠΚ
Επιστημονικοί Συνεργάτες:
Δρ. Θ.Λέκας , Δρ. Χ.Καλογερή , Δρ. Ν.Μπαρτσώτας , Δρ. Π.Πατλάκας , Δρ. Χ.Σταθόπουλος , MSc. Δ.Διαμαντής , MSc Ι.Χανιώτης , BSc Κ.Κορνιλάκης
Ερευνητική Υποδομή
Ερευνητική Δραστηριότητα : Η Ομάδα Ατμοσφαιρικών Μοντέλων Και Πρόγνωσης Καιρού (ΟΑΜ&ΠΚ) είναι τμήμα του Τμήματος Φυσικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ). Η ΟΑΜ&ΠΚ έχει τον ομότιμο Καθηγητή Γεώργιο Κάλλο ως επικεφαλής,2 καθηγητές και 4 Διδάκτορες και Μεταδιδακτορικούς Ερευνητές και Ερευνητικούς συνεργάτες , 1 Υποψήφιο Διδάκτορα , 2 Μηχανικούς Πληροφοριακών Συστημάτων και ένα αριθμό Μεταπτυχιακών φοιτητών που απασχολούνται σε διάφορα ερευνητικά προγράμματα χρηματοδοτούμενα από εξωτερικές πηγές (ΕΕ ,ΗΠΑ ,Μέση Ανατολή ,Ελλάδα). Οι ερευνητικές δραστηριότητες της Ομάδας σχετίζονται με φυσική, δυναμική και χημεία της ατμόσφαιρας , κύκλο σκόνης , κλιματική μεταβλητότητα και μοντελοποίηση κύματος. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν εφαρμογές που σχετίζονται με ανάπτυξη μοντέλων και ολοκληρωμένες εφαρμογές,αφομοίωση δεδομένων , πρόγνωση καιρού , κύματος και αέριας ρύπανσης, εφαρμογές στην γεωργία και την αιολική ενέργεια. Οι ερευνητικές δραστηριότητες της ομάδας έχουν χρονική διάρκεια ήδη 40 χρόνια . Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου έχει αναπτυχθεί ένας αριθμός μοντέλων και ολοκληρωμένων συστημάτων. Αυτά τα συστήματα μοντελοποίησης έχουν υλοποιηθεί και λειτουργούν σε διάφορες αρχές και ινστιτούτα παγκοσμίως. Τα πιο σημαντικά από αυτά τα συστήματα μοντέλων είναι τα παρακάτω :
Σύστημα SKIRON: Είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα περιορισμένης περιοχής που αναπτύχθηκε από την ΟΑΜ&ΠΚ .Είναι το πρώτο ολοκληρωμένο σύστημα προσομοίωσης περιορισμένης περιοχής για την κανονική πρόγνωση καιρού και τον κύκλο σκόνης στην ατμόσφαιρα. Η ανάπτυξη αυτή έγινε στα πλαίσια των ερευνητικών προγραμμάτων MEDUSE , ADIOS και SKIRON χρηματοδοτούμενα από την ΕΕ. Το SKIRON είναι ένα μοναδικό σύστημα που παρέχει πρόγνωση της συγκέντρωσης σκόνης και εναπόθεσης της παγκοσμίως . Λειτουργεί επιχειρησιακά από την ΟΑΜ&ΠΚ (http://forecast.uoa.gr) με πάνω από 15.000 επισκέπτες την ημέρα. Είναι εγκατεστημένο και λειτουργεί επιχειρησιακά σε πολλές περιοχές και χώρες.
Το σύστημα RAMS/ICLAMS (Integrated Community Limited Area Modeling System): Το σύστημα αυτό αναπτύχθηκε αρχικά στα πλαίσια του προγράμματος CIRCE και έπειτα συνεχίστηκε σε άλλα προγράμματα. Βασίζεται στο μοντέλο RAMS και συμπεριλαμβάνει μερικές επιπλέον δυνατότητες . Οι πιο σημαντικές από αυτές είναι :
- Άμεση σύζευξη του κύκλου της σκόνης με 8 κατηγορίες μεγέθους
- Άμεση σύζευξη του κύκλου του θαλάσσιου αλατιού με 2 κατηγορίες μεγέθους
- Άμεση σύζευξη της χημείας αέριας και υγρής φάσης , μετατροπή αερίων σε σωματίδια, ετερογενή χημεία
- Λεπτομερές σχήμα μικροφυσικής νεφών με 7 κατηγορίες υδρομετεώρων
- Χειρισμός των CCN , GCCN , IN ως προγνωστικές μεταβλητές
- Προηγμένο σύστημα ακτινοβολίας (RRTM)
- Αλληλεπίδραση νεφών-ακτινοβολίας-σωματιδίων-βροχής
Συστήματα Κύκλου Υδραργύρου : Τόσο το σύστημα SKIRON όσο και το RAMS έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη δύο πολύπλοκων συστημάτων μοντέλων ικανών για την προσομοίωση του κύκλου του υδραργύρου στην ατμόσφαιρα . Η ανάπτυξη αυτή έγινε στα πλαίσια των ερευνητικών προγραμμάτων MAMCS , MERCYMS και NYSERDA .
Σύστημα POSEIDON : Είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα πρόγνωσης καιρού και κατάστασης θαλασσών που λειτουργεί επιχειρησιακά στο Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ). Στηρίζεται στο σύστημα SKIRON/Dust.
Προγνωστικό Σύστημα NHREAS: Είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα που σχεδιάστηκε για να παρέχει υψηλής ανάλυσης προγνώσεις καιρού και κατάστασης θαλασσών. Αναπτύχθηκε αρχικά για την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία για εφαρμογές βέλτιστης διαδρομής και ασφάλειας πλοίων (ενσωμάτωση μοντέλων LAPS, RAMS και WAM).
Σύστημα WAM : Πρόκειται για μοντέλο ανάλυσης κύματος και πρόβλεψης με ορισμένες μοναδικές δυνατότητες. Είναι πλήρως παραλληλισμένο, λειτουργεί σε σχήμα nesting και διαθέτει προηγμένο σύστημα αφομοίωσης δεδομένων. Είναι πλήρως συνδεδεμένο με το μοντέλο RAMS / ICLAMS για έρευνα αλληλεπίδρασης αέρα-θαλάσσης.
Μεσογειακό Σύστημα πρόγνωσης ποιότητας αέρα : Η ΟΑΜ&ΠΚ έχει αναπτύξει ένα σύστημα πρόγνωσης της ποιότητας του αέρα για την περιοχή της Μεσογείου. Αυτό το σύστημα βασίζεται στα μοντέλα CAMx, SKIRON/Dust και RAMS/ICLAMS. Ένα παρόμοιο σύστημα έχει αναπτυχθεί για την Αραβική Χερσόνησο και την πολιτεία του Τέξας.
Πρόγνωση Καιρού για τους Ολυμπιακούς Αγώνες Αθήνα 2004 : Η ΟΑΜ&ΠΚ ανέπτυξε και λειτούργησε τις προγνώσεις για τις καιρικές συνθήκες, τα κύματα και την ποιότητα του αέρα για τους Ολυμπιακούς Αγώνες της Αθήνας το 2004. Η σύμβαση ήταν με το Υπουργείο Πολιτισμού / Γενική Γραμματεία Ολυμπιακών Αγώνων της Αθήνας, τον Οργανισμό ATHENS2004 και την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία. Αυτό το σύστημα πρόγνωσης βασίζεται στα μοντέλα SKIRON / Dust, NHREAS και WAM. Το σύστημα αυτό εφαρμόζεται συνεχώς για τις διάφορες ολυμπιακές διοργανώσεις για να υποστηρίζει συγκεκριμένες ολυμπιακές ομάδες.
Σύστημα WASSF I & II : Πρόκειται για ένα ολοκληρωμένο σύστημα που αναπτύχθηκε για τη βιομηχανία πετρελαίου της Σαουδικής Αραβίας. Περιλαμβάνει προβλέψεις για καιρικές συνθήκες, σκόνη, πλημμύρες, κύματα, θαλάσσια ρεύματα και παλίρροιες που βασίζονται στα Σύστηματα SKIRON/Dust, RAMS/ICLAMS, LAPS, WAM, MICOM, CREST
Qatar Regional Model (QRM): Πρόκειται για ένα ολοκληρωμένο σύστημα πρόγνωσης που αναπτύχθηκε για τη Πολιτική Αεροπορία/ Μετεωρολογική Υπηρεσία του Κατάρ. Το σύστημα περιλαμβάνει προγνώσεις για καιρό, σκόνη, πλημμύρες, κύματα, θαλάσσια ρεύματα και παλίρροιες που βασίζονται στα μοντέλα SKIRON/Dust, RAMS/ICLAMS, LAPS, WAM και MICOM.
MARINA Platform: Είναι μια βάση δεδομένων υψηλής ανάλυσης που χρησιμοποιείται για εφαρμογές αιολικής και θαλάσσιας ενέργειας. Ανάπτυξη μιας μεγάλης ηλεκτρονικής βάσης δεδομένων για την ανάλυση του ανέμου, των κυμάτων, των ρευμάτων και των παλιρροιακών δεδομένων για τον Βόρειο Ατλαντικό, τη Μεσόγειο και τη Μαύρη Θάλασσα. (FP7 FP7-ENERGY - Project 241402)
Saudi Arabia Climatic Database: Η ΟΑΜ&ΠΚ ανέπτυξε μια κλιματολογική μετεωρολογική βάση δεδομένων 30 ετών με υψηλή χωρική και χρονική ανάλυση. Περιλαμβάνει αρκετές παραμέτρους μετεωρολογίας και σκόνης. Χρησιμοποιείται για πολλές εφαρμογές μηχανικής στη Σαουδική Αραβία και σε κοντινές χώρες.
Θαλάσσιες Προβλέψεις ΕΝΙ : Πρόγνωση καιρού για 18 τοποθεσίες σε όλη την υφήλιο. Έχει ετοιμαστεί και λειτουργεί για την εταιρία πετρελαίων της εταιρίας ΕΝΙ της Ιταλίας.
Υποδομή
Η ΟΑΜ&ΠΚ αποτελεί μέρος του τομέα Φυσικής-Περιβάλλοντος του ΕΚΠΑ . Διαθέτει σύνδεση δικτύου υψηλής ταχύτητας για την υποστήριξη υπηρεσιών σε όλο τον κόσμο. Ειδικότερα, διαθέτει το απαραίτητο υλικό και λογισμικό τόσο για επιχειρησιακες όσο και για ερευνητικές δραστηριότητες. Η υποδομή περιλαμβάνει ένα cluster με 2048 intel πυρήνες σε 48 nodes, υψηλής ταχύτητας εσωτερικό δίκτυο και 380 TB online αποθήκευσης και 15 άλλους σταθμούς εργασίας . Το σύνολο του συστήματος υποστηρίζεται με συστήματα UPS και εφεδρική γεννήτρια που εγγυάται διαθεσιμότητα 24 ώρες το 24ωρο. Έχει επίσης μια σειρά σταθμών εργασίας με διαφορετικές διαμορφώσεις. Το σύμπλεγμα υπολογιστών υποστηρίζεται με τα απαραίτητα συστήματα ψύξης.
Συμμετοχή σε ερευνητικά προγράμματα
Η ΟΑΜ&ΠΚ συμμετείχε σε αρκετά μεγάλα ευρωπαϊκά προγράμματα όπως τα MARINA, WAUDIT, EMODNET/MEDSEA, EMODNET/BLACKSEA,ΕΝΙ περιορισμένη πρόγνωση καιρού, POWWOW, INSEA, IRPWIND, Earth2Observe, OPERANDUM . Επίσης,WASSF I & II, OMMS, χαρακτηρισμός αερίων ρύπων και προγνώσεις πλημμυρών και ομίχλης στη Σαουδική Αραβία. QRM-the weather, σύστημα πρόγνωσης καιρού,σκόνης,κύματος και θαλάσσιων ρευμάτων. Στο παρελθόν είχε συμμετάσχει σε SECAP, T-TRAPEM (AVICENNE), MEDUSE, CARL, MAMCS, SUB-AERO, ADIOS, AUTOHAZARD-PRO, ENVIWAVE, MERCYMS, ANEMOS, MFSTEP κ.α. όπως το πρόγραμμα AUTO OIL I and II of DG-XI . Εκτός από αυτή τη συμμετοχή, η ΟΑΜ&ΠΚ συμμετείχε σε μια σειρά έργων στις ΗΠΑ όπως το πρόγραμμα NARSTO (μελέτη του όζοντος πάνω από τις ΒΑ ΗΠΑ) και το ισοζύγιο του υδραργύρου στις ΒΑ ΗΠΑ.Εθνικά έργα όπως το SKIRON, το NHREAS, το POSEIDON, ο ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ κλπ. Αυτές οι δραστηριότητες έφεραν σημαντική ερευνητική εμπειρία στα μέλη της ΟΑΜ&ΠΚ. Η ΟΑΜ&ΠΚ συμμετείχε στο έργο CESTM / ASRC για την πρόγνωση της ποιότητας του αέρα και στις ΒΑ ΗΠΑ που χρηματοδοτήθηκε από το EPRI.