Επιχειρησιακή αξιολόγηση της δυναμικής υποκλιμάκωσης του αριθμητικού μοντέλου BOLAM
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λαγουβάρδος, Κωνσταντίνος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Κοτρώνη, Βασιλική | |
| datacite.contributor.Supervisor | Κιουτσιούκης, Ιωάννης | |
| dc.contributor.author | Κατσούρα, Χριστίνα | |
| dc.contributor.other | Katsoura, Christina | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-15T06:30:04Z | |
| dc.date.available | 2025-09-15T06:30:04Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-10 | |
| dc.degree | masterThesis | |
| dc.description.abstract | Η παρούσα διπλωματική εργασία αξιολογεί την απόδοση της δυναμικής υποκλιμάκωσης του αριθμητικού μοντέλου Bologna Limited-Area Model (BOLAM), μέσω της σύγκρισης με τα παγκόσμια σύνολα επανανάλυσης fifth generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Re-Analysis (ERA5/ERA5-Land) και το περιφερειακό σύνολο υψηλής ανάλυσης Copernicus European Regional Reanalysis (CERRA). Τα προγνωστικά δεδομένα των συνόλων για κρίσιμες μετεωρολογικές μεταβλητές (θερμοκρασία, υγρασία, υετός) συγκρίθηκαν με ένα ευρύ σύνολο παρατηρησιακών δεδομένων από τα επίγεια δίκτυα μετεωρολογικών σταθμών του Ινστιτούτου Ερευνών Περιβάλλοντος και Βιώσιμης Ανάπτυξης του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (ΙΕΠΒΑ/meteo.gr) και του δικτύου Automated Surface Observing Systems (ASOS), καθώς και με δεδομένα ραδιοβολίσεων. Το BOLAM επέδειξε ικανοποιητική απόδοση στην πρόγνωση της θερμοκρασίας αλλά παρουσίασε σημαντικές αδυναμίες στην ποσοτική αποτύπωση της σχετικής υγρασίας. Ως προς την απόλυτη υγρασία και τον υετό όλα τα σύνολα επανανάλυσης εμφάνισαν μέτρια απόδοση. Το BOLAM είχε τα μικρότερα σφάλματα και έλλειψη υπερεκτίμησης, συγκριτικά με τα άλλα σύνολα, στην απόλυτη υγρασία στα 300 hPa. Ως προς τον υετό το BOLAM εμφάνισε το μικρότερο FAR στις κατηγορίες υψηλής ημερήσιας ποσότητας υετού και μια συστηματική τάση υποεκτίμησης, ιδίως των έντονων ορογραφικών επεισοδίων, σε αντίθεση με τα CERRA και ERA5-Land που έδειξαν τάση υπερεκτίμησης. Tο CERRA εμφάνισε τη μεγαλύτερη ακρίβεια στις μεταβλητές κοντά στο έδαφος (θερμοκρασία και σχετική υγρασία στα 2m). Το παγκόσμιο σύνολο ERA5-Land έδειξε την καλύτερη γενική επίδοση στην προσομοίωση του ημερήσιου υετού αν και εμφανίζει μεγάλα FAR σε ορισμένες κατηγορίες ποσότητας υετού. Η μελέτη καταδεικνύει ότι η απουσία αφομοίωσης δεδομένων σταθμών επιφανείας στο BOLAM αποτελεί τον θεμελιώδη περιοριστικό παράγοντα του, καθώς επηρεάζεται από τα σφάλματα του παγκόσμιου συνόλου ERA5 από το οποίο αντλεί τις αρχικές και οριακές του τιμές. | |
| dc.description.translatedabstract | This thesis evaluates the performance of the dynamic downscaling of the Bologna Limited-Area Model (BOLAM) numerical model, through a comparison with the global fifth-generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Re-Analysis (ERA5-ERA5-Land) datasets and the high-resolution regional Copernicus European Regional Reanalysis (CERRA) datasets. The forecast data from these datasets for critical meteorological variables (temperature, humidity, precipitation) at the surface and at upper atmospheric levels (850, 500, 300 hPa) were compared with a wide set of observational data from the surface meteorological station networks of the Institute for Environmental Research and Sustainable Development of the National Observatory of Athens (IERSD/meteo.gr) and the Automated Surface Observing System (ASOS) network, as well as with radiosonde data. BOLAM demonstrated satisfactory performance in temperature forecasting but showed significant weaknesses in the quantitative representations of relative humidity. Regarding absolute humidity and precipitation, all reanalysis datasets showed moderate performance. BOLAM had the smallest errors and a lack of overestimation, compared to the other datasets, for absolute humidity at 300 hPa. Regarding precipitation, BOLAM showed the lowest FAR for high precipitation thresholds and a systematic underestimation tendency, CERRA exhibited the highest accuracy for surface variables (temperature and relative humidity at 2m). The global datasets ERA5-Land showed the best overall performance for precipitation, although it exhibited a high FAR for certain precipitation thresholds. In conclusion, the study demonstrates that the absence of data assimilation in BOLAM constitutes its fundamental limiting factor, as its performance is affected by the errors of the global ERA5 datasets from which it derives its initial and boundary conditions. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/30310 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Δυναμική υποκλιμάκωση | |
| dc.subject | Σχετική υγρασία | |
| dc.subject | Απόλυτη υγρασία | |
| dc.subject.alternative | Bologna Limited-Area Model (BOLAM) | |
| dc.subject.alternative | Temperature | |
| dc.title | Επιχειρησιακή αξιολόγηση της δυναμικής υποκλιμάκωσης του αριθμητικού μοντέλου BOLAM | |
| dc.title.alternative | Operational evaluation of the dynamical downscaling of the numerical model BOLAM |