Dlaczego prognoza się nie sprawdza?

Część 1: O wielkości oczka siatki.

Często słyszymy stwierdzenie, że prognoza się nie sprawdziła. Przyjrzyjmy się więc czym to może być spowodowane.

Jednym z podstawowych ustawień każdego modelu numerycznego jest tzw. oczko siatki, czyli obszar dla którego wykonywane są obliczenia. Oznacza to, że model uogólnia wyniki modelowania do powierzchni którą obejmuje oczko. To właśnie od jego wielkości w dużej mierze zależy jakość prognozy. W przypadku, gdy model oblicza stężenia dla większych oczek siatki, a w jego obrębie znajduje się np. ośrodek przemysłowy odpowiadający za duże emisje, zanieczyszczenia powietrza zostaną uogólnione dla większej powierzchni. W efekcie, uzyskujemy niedoszacowanie symulowanych stężeń dla takich lokalizacji. W tym przypadku dobrze byłoby zmniejszyć oczko siatki, aby wskazać na większe zróżnicowanie przestrzenne. Powoduje to jednak, że mimo pracy na superkomputerach, obliczenia są dość czasochłonne. Najbardziej optymalnym jest takie dobranie oczka siatki, aby błąd symulacji był jak najmniejszy, ale żeby też prognoza trwała możliwie jak najkrócej.

Przykładowe oczka siatki wykorzystywane w modelowaniu numerycznym dla obszaru Wrocławia, rozdzielczość 10 km (z lewej) i 1 km (z prawej).