Browsing by Author "Ylinen, Kaisa"

Nykyään sääennusteet perustuvat useimmiten numeeristen sääennustusmallien (NWP) tuottamiin laskelmiin. Tavallisesti ennusteet ovat deterministisiä, joten ne eivät kerro mitään ennusteen epävarmuudesta. Epävarmuus on kuitenkin tärkeä tieto ennustettaessa harvinaisia ja vaarallisia sääilmiöitä kuten voimakasta tuulta. Tässä tutkimuksessa Suomen merialueiden deterministisistä tuuliennusteista muokattiin tilastollisen jälkiprosessointitekniikan (MOS) avulla todennäköisyysennusteita. Menetelmänä käytettiin laajennettua logistista regressiota (ELR), joka tuottaa jatkuvan todennäköisyysjakauman kuvaamaan valitun tuulen nopeuden kynnysarvon ylittymistä. ELR-malli luotiin käyttäen ennusteparametreina ECMWF:n tuulidataa 12 meriasemalta vuosilta 2011–2013. Kahta vuotta ennuste- ja havaintodatasta käytettiin mallin harjoituttamisessa ja yhtä vuotta luodun mallin verifioinnissa. Saatujen tulosten mukaan ELR-mallin tuottamien todennäköisyysennusteiden tarkkuus on kaikilla tarkastelluilla tuulen nopeuden kynnysarvoilla (2-20 m/s) huomattavasti klimatologisen ennusteen tarkkuutta parempi. Ennusteiden luotettavuus on hyvä lähes kaikilla tutkituilla ennustepituuksilla (12, 24, 36 ja 48 tuntia), kun tuulen nopeuden kynnysarvona on 12, 14 tai 16 m/s. Ainoastaan ennustepituudella 48 tuntia ja kynnysarvolla 16 m/s, ennusteiden luotettavuus alkaa olla heikompi. Tutkimustulosten mukaan ELR-mallilla on myös taipumusta hieman aliennustaa tapahtumaa, kun tuulen nopeuden kynnysarvo kasvaa. Lopuksi ELR-mallilla tuotetut todennäköisyysennusteet muokattiin takaisin deterministiseen muotoon ja niitä verrattiin alkuperäisen mallin (ECMWF) ennusteisiin. Tulokset osoittavat ennusteiden RMS-virheen paranevan keskimäärin 5,0 %:a kaikilla ennustepituuksilla. Kun ennusteiden RMS-virheitä tutkitaan eri tuulen nopeuden luokissa, havaitaan ennusteiden paranevan eniten kovimmilla tuulen nopeuksilla (16-20 m/s). Ennusteiden RMSE paranee tällöin 18,4-38,5 %:a alkuperäiseen malliin verrattuna ja eniten parannusta tapahtuu ennustepituuden ollessa lyhyt. Tämä tutkimus osoittaa, että ELR-menetelmällä tuotetut todennäköisyysennusteet tuulen nopeudelle ovat kokonaisuudessaan hyviä. Jotta ennusteita voitaisiin vielä parantaa, ELR-mallia olisi hyvä harjoituttaa pidemmällä jaksolla, jotta erityisesti kovia tuulen nopeuksia sisältyisi aineistoon enemmän. Jatkossa ELR-mallia voisi laajentaa kaikkiin Suomen merialueiden hilapisteisiin, jolloin sitä voitaisiin hyödyntää operatiivisessa säänennustus- ja varoitustoiminnassa.