Tiesäämalli. Markku Kangas Marjo Hippi Johanna Ruotsalainen Sigbritt Näsman Martti Heikinheimo Ilmatieteen laitos 05/04/2005 1

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Tiesäämalli. Markku Kangas Marjo Hippi Johanna Ruotsalainen Sigbritt Näsman Martti Heikinheimo Ilmatieteen laitos 05/04/2005 1"

Topi Järvinen
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Tiesäämalli Markku Kangas Marjo Hippi Johanna Ruotsalainen Sigbritt Näsman Martti Heikinheimo Ilmatieteen laitos 05/04/2005 1

2 Tausta ja motivaatio Palvelu (viranomais-) meteorologin avuksi tiesääennusteiden ja varoitusten laadintaan Tutkimus ilmastonmuutoksen vaikutus tienhoitotarpeisiin Tuotteet jalankulkijavaroitukset tienhoitotoimenpiteiden suunnittelu ja mitoitus reittiennusteet kohdennettu varoituspalvelu 05/04/2005 2

3 Mallikehitys Malli 1999, operatiiviseksi 2000 Mallikehitys (MET, TUO) Markku Kangas, Martti Heikinheimo, Ari Venäläinen Päivi Junila, Anna-Kaisa Sarkanen Mallin jatkokehitys ja ylläpito (MET, PER, PAL) Markku Kangas, Marjo Hippi (gradu), Johanna Ruotsalainen (gradu), Reija Ruuhela Sigbritt Näsman, Pentti Pirinen, Jari Winberg 05/04/2005 3

4 Mallikehitys Pohjana maaperämalli (Fougstedt 1992) maanpinnan ja maaperän lämpötase ja lämpötilat Sellaisenaan ei tienpinnalle pintaparametrit erilaiset (albedo, lämmönjohtavuus) asfaltti => voimakas kuumeneminen Tutkimusmalli => ei operatiiviseen ympäristöön toimintavarmuus tärkeä operatiivisessa toiminnassa syötteiden ja tulosteiden käsittely erilaista jälkiprosessointi ja tuotteet (myös visuaaliset) 05/04/2005 4

5 Mallin rakenne Sääennustedataan ja havainto-dataan perustuva SYNOP- ja tutkasadehavainnot Sääennusteen tarkennus tienpintaolosuhteisiin Ympäristökuvaus : päätieverkko tavoitteena "yleinen" liikenneindeksi asiantuntija => paikalliset olosuhteet Ei tienhoitotoimenpiteitä "mitä jos mitään ei tehdä" Ohjelmakoodi : Fortran 90 Ohjelmakontrolli Lämpötilalaskenta Kelitulkinta Datan syöttö ja tulostus Ohjelmakoodin suhteellinen jakautuminen 05/04/2005 5

6 Yksipistemalli - pakote : ilmakehä (sää) => kykentä Lämpösäteily Auringonsäteily Liikenne -2 o C 70 % 6 m/s Sade * * * * * * ** * Lämmönsiirto maaperässä dn = de = 10 km 05/04/2005 6

7 Mallin rakenne ja reunaehdot Tuulen nopeus (V z ) Ilman lämpötila ja kosteus (T a, Rh) Globaalisäteily (R S ) Tuleva pitkäaaltoinen säteily (R L ) Sade(P) Liikenne (lämpö, kuluma) Havaittava lämpövuo Haihdunta Lämmönsiirto maaperässä - lämmönjohtavuus (λ) - ominaislämpö (c) - tiheys (ρ) - huokoisuus (φ) Energianvaihto maan pinnassa - albedo (α) - emissiviteetti (ε) - rosoisuus (z) 05/04/2005 7

8 Pinnan energiatase G ( 1 α ) = R + R R S L L + W phch + W traff + H + LE + G = lämmönsiirto maahan W phch = lumen / jään sulaminen tai jäätyminen W traff = liikenteen lämmöntuotto (kitka/turbulenssi) 05/04/2005 8

9 tuulen voimakkuus sateen voimakkuus valo-olosuhteet pintalämpötila varastot - vesi, lumi - jää, kuura sulaminen jäätyminen Kelitulkinta Liikenneindeksi normaali huono erittäin huono Kelitulkinta 1. kuiva 2. kostea 3. märkä 4. märkä lumi 5. kuura 6. osittain jäinen 7. kuiva lumi 8. jäinen Lämpötila Pintalämpötilajakauma 05/04/2005 9

10 Kelitulkinta : varastot Pöllyäminen Kuluminen Sulaminen Jäätyminen LUMI JÄÄ VESI TIE : KELI : Kuiva lumi Luminen / jäinen Märkä lumi / jäinen Jäinen 05/04/

11 Operatiivinen käyttö Lähtöarvot : Laskenta : Havaintovaihe (3-48 h) SYNOP-havainnot, tutka Havainnot Tiesäämalli Ennustevaihe (24-48 h) Hirlam, ECMWF, tms Ennuste (meteorologin korjaama) (Tasoitus) Tiesäämalli Agentti hakee jatkuvasti uutta dataa Mallin ajo tunnin välein uusimmalla datalla Ennusteen alkutila 05/04/

12 Keli-indeksi Tien lämpötila Ilman lämpötila Kastepistelämpötila lumi jäinen osittain jäinen kuura märkä lumi märkä kostea kuiva Kelitulkinta : - määräävä - toissijainen oooooooo vesisademäärä mm/h, mm vesivarasto lumisademäärä mm/h, mm lumivarasto jäävarastot Tuleva säteily : - lyhytaaltoinen - pitkäaaltoinen 05/04/

13 05/04/

14 05/04/

15 05/04/

16 05/04/

17 Mallin jatkokehitys Uusia sovelluksia (spin-off) Jalankulkijaindeksi Tienhoitomalli (aurauksen ajoittaminen) Raskaan liikenteen kohdennettu kelivaroitus Raskaan liikenteen reittisuunnittelu Coldspot : tarkennettu verifiointi Erityissovellukset kuuramalli jäätymismalli 05/04/

18 Jalankulkijaindeksi IL + Työterveyslaitos + LVM + STM (+ Töölön sairaala) Jalankulkijoiden varoituspalvelu (IL) IL : J.Ruotsalainen, R.Ruuhela, S.Näsman, MK Ympäristökuvaus Kelitulkinta Kiinnostusta myös ulkomailla Jatko jalkakäytävien hoito ensiapuklinikan päivystysmitoitus EPS? 05/04/

19 Tienhoitomalli IL (PAL+MET) + Tieliikelaitos Aurausohjeita tien kunnossapitäjille IL : M.Hippi, S.Näsman, MK Tarkempi lumivaraston käsittely Etukäteen tieto, milloin tarve aurata Jatko muut tienhoitotoimenpiteet (suolaus, hiekoitus) on-line tietoa suoritetuista toimenpiteistä Amount of snow 05/04/

20 Kuljetusliikenteen varoituspalvelu AINO/VARO -projekti (P.Plathan / IL) lisäksi mm. tiehallinto, kuljetusliikkeitä, Sonera, VTT IL : PAL, M.Hippi, S.Näsman, MK Kuljettajille paikallisvaroitus säästä Kelimalli varoittaa, päivystäjä tarkistaa GSM : paikannus, varoitusviesti jos tulossa vaaralliselle alueelle Reittisuunnitelma Jatko ajotietokonepohjaisuus laajennus muuhun liikenteeseen 05/04/

21 Liikenneindeksi Kolarisuma pääkaupunkiseudulla = erittäin huono = huono = normaali Lisäksi mallin varoitusindeksi : varoitus kelin nopeasta muuttumisesta 05/04/

22 05/04/

Samankaltaiset tiedostot

Tiesäämallin asemaja hilaversion validointi. UbiCasting Workshop Marjo Hippi / Met. tutkimus

Tiesäämallin asemaja hilaversion validointi UbiCasting Workshop 10-09-2008 Marjo Hippi / Met. tutkimus Tiesäämallin asemaja hilaversion validointi - Työn sisältö Tiesäämallia ajetaan kahdella eri lähtödatalla,