SWERAD Produktkatalog Syftet med detta dokument är att innehålla en komplett beskrivning av alla produkter i SWERAD Produktgenerator, d.v.s. alla produkter som levereras till filtjänst men även de som enbart finns i IRIS. Dokumentet innefattar även beskrivning av egna råa data, de polära volymer, som ligger till grund för SWERADs produkter. Revisioner Version Datum Notering Sign. 0.9 2010-08-04 Utkast i DM DJ 1.0 2010-08-05 Första förslag DJ 1.0 2010-09-21 Fastställt i SWERAD VG DJ 1.1 2011-05-11 Infört beskrivning av användning DJ 1.2 2011-05-25 Infört beskrivning av process: data-produkt DJ samt nya produkter: Echo top och Vind-PPI 1.3 2011-06-01 Rättad DJ 1.4 2011-06-10 Rättad samt infört innehållsförteckning DJ 2.0 2011-06-13 Fastställd i SWERAD VG DJ
Innehållsförteckning Innehållsförteckning... 2 Process från data till produkt... 3 Enskilda väderradarprodukter... 4 Kartesiska produkter... 4 Pseudo-CAPPI el. PCAPPI... 4 PPI (IRIS)... 4 PPI (Vind)... 5 Echo top... 5 MAX... 6 Vertikal vindprofil el. WRWP... 6 Polära produkter (IRIS)... 8 PPI... 8 Polära data... 9 A-volym, A-scan el. 0,5º-scan... 9 B-volym el. PVOL B... 9 C-volym el. PVOL C... 9 Sammansatta produkter... 10 Kompositer... 10 NORDRAD-komposit... 10 Sverige-komposit... 14 Ackumulerade produkter... 15 Ackumulerad nederbörd... 15 2
Process från data till produkt Radarinformation insamlas och bearbetas i olika steg för att bilda produkter. Vissa av produkterna används sedan vidare för att bilda andra sammansatta produkter, s k kompositer. Från väderradar avsöks en elevation i taget och detta kallas ett svep. Svepet innehåller f t tre uppmätta parametrar (Reflektivitet, Vind och Spektralbredd). En volym innehåller ett eller flera svep. Mer om dessa följer i respektive avsnitt. Både svep och volymer används för att bilda produkter med de uppmätta parametrarna. Produkterna är i huvudsak i kartesiskt format. Samtliga tillgängliga produkter är beskrivna i nedanstående kapitel. Produkter behandlas på olika sätt, det kan vara med nederbördsinformation eller med hjälp av satellitbilder, vilket också framgår i beskrivningen för respektive produkt. Reflektivitet Vind Spektralbredd Svep Volym Reflektivitet Vind PPI Echo top MAX PCAPPI Reflektivitet BPM Korrigering för topogr. blockering med klassad Reflektivitet Komposit Sverige Komposit NORDRAD RGA Justering mot nederbördsgivare för topogr. Förklaring: Polärt format MSG CT Molnfiltrering med klassad satellitbild Kartesiskt format Filter / Korrigering 3
Enskilda väderradarprodukter Kartesiska produkter Pseudo-CAPPI el. PCAPPI Innehåll: Reflektivitet [dbz] Upplösning: 2x2 km Projektion: Gnomonisk eller Polär-stereografisk 14 E 60 N för placering av resp. anläggning. Ett horisontellt utsnitt ur volymen för en konstant höjd, svenska radar: 500 m. CAPPI: Constant Altitude Plan Position Indicator. Pseudo-: bortom ett visst avstånd från radarn används endast den närmaste tillgängliga elevationen (ofta 0,5º) med erforderliga geometriska korrigeringar. Produkten används främst för framställning av kompositer, exempelvis täckande de nordiska länderna. Den enskilda produkten kan skapa en bättre bild över vädersituationen för en specifik plats, gärna i området omkring radaranläggningen. Eftersom den syftar till att beskriva vädret omkring en fast höjd ger den kompletterande information till enbart en PPI. PPI (IRIS) Innehåll: Reflektivitet från elevation 0,5º [dbz] Upplösning: 2x2 km Projektion: Gnomonisk Representation av reflektiviteten för en elevation (0,5º) som en Plan Position Indicator, en klassisk polär radarbild med radarn i origo, se Figur 1. Liknande användning som för PCAPPI, men eftersom den enbart visar data (reflektivitet) för en elevation kan den utgöra en bättre beskrivning av vädret nära mark, vilket är till stor nytta för meteorologen och hydrologen som aktivt följer vädersituationen. För flygverksamheten kan denna produkt från lägsta elevation ge värdefull siktinformation för låg höjd. 4
Figur 1: PPI Arlanda, 2010-08-04 03:30 UTC PPI (Vind) Innehåll: Vindinformation för en given elevation [m/s] Upplösning: 2x2 km Projektion: Gnomonisk Representation av radiell vindinformation för en given elevation, på samma sätt som motsvarande reflektivitets PPI. Ger användaren en tydlig bild över vindförhållandena omkring radaranläggningen. Informationen kan användas till att upptäcka vindbyar och även i förekommande fall förstå vädersituationen. För att vindinformation skall kunna produceras krävs att det finns tillräcklig densitet av partiklar i luften som förmedlar hastighetinformation. Echo top Innehåll: Höjdinformation för de högsta (ej nödvändigtvis största) reflektivitetsvärdena från alla tillgängliga elevationer [m] el. [km] Upplösning: 2x2 km Projektion: Gnomonisk Representation av höjden för de högsta ekona vertikalt i datavolymen. Ger en bild över överkant på nederbörd och/eller i förekommande fall moln. 5
MAX Innehåll: Maximal reflektivitet från alla tillgängliga elevationer [dbz] Upplösning: 2x2 km Projektion: Gnomonisk Representation av den maximala reflektiviteten i vertikala tvärsnitt i datavolymen, samt horisontellt genom volymen i nord-sydlig resp. öst-västlig riktning, se Figur 2. Ger en bild av var de kraftigaste ekona befinner sig både vertikal och horisontellt, vilket är till nytta för bl.a. flygverksamhet. Det borde vara möjligt att kartera de kraftigaste nederbördsområdena för exempelvis väghållare med hjälp av denna produkt. Figur 2: MAX Arlanda, 2010-08-04 03:30 UTC Vertikal vindprofil el. WRWP Innehåll: Vindriktning, -styrka och avvikelser [m/s, m.fl.] Upplösning: 200 m höjdintervall. Projektion: - Vertikal vindprofil representativ för 40 km radie upp till 12 km höjd, uppdelat i höjdintervall om 200 m, se Figur 3 och Figur 4 för exempel ur IRIS. 6
Produkten används vid verifiering av modelldata. Flygmeteorologer använder information från vindprofilen till bedöma vädret för flygverksamhet. Profilens information kan assimileras för användning i modeller. Figur 3: WRWP och reflektivitet (IRIS) från Karlskrona, 2010-05-15 Figur 4: WRWP från Arlanda, 2010-08-04 02:47 UTC 7
Polära produkter (IRIS) PPI Innehåll: Respektive uppmätt parameter: - Reflektivitet (Z) [dbz] - Dopplervind (radialvind) (V) [m/s] - Klassad spektralbredd (W) [-] - Beräknad nederbördsintensitet (dbz:r) [mm/h] Upplösning: 2 km radiell, 360/420 0.86º azimutal Används till att skapa kartesiska PPI-biler, för både reflektivitet och radialvindar. De kartesiska kan användas direkt av användare eller sättas ihop till en komposit (ex. Sverige-kompositen). Den polära PPI:n ger högre upplösning för områden nära radaranläggningen jämfört med den kartesiska motsvarigheten. 8
Polära data A-volym, A-scan el. 0,5º-scan Innehåll: Reflektivitet, Dopplervind och klassad Spektralbredd för elevation 0,5º, samt radarspecifika metadata. Upplösning: 120 avståndsfållor, räckvidd 240 km. 420 gates per varv. 5:e min, start hh:00 Främst för att skapa en PPI-bild för reflektivitet och i förekommande fall motsvarande för radialvind. Används även tillsamman med B- och C-volyn för att generera en PCAPPI. B-volym el. PVOL B Innehåll: Reflektivitet, Dopplervind och klassad Spektralbredd för elevation 1,0º; 1,5º och 2,0º samt radarspecifika metadata. Upplösning: 120 avståndsfållor, räckvidd 240 km. 420 gates per varv. 15:e min, start efter första A-scan Främst för produktion av PCAPPI tillsammans med data från A-, och C-volym. Enskilda svep i volymen används i förekommande fall till att generera PPI-produkter för radialvind. C-volym el. PVOL C Innehåll: Reflektivitet, Dopplervind och klassad Spektralbredd för elevation 2,5º 4,0º 8,0º 14,0º 24,0º och 40,0º samt radarspecifika metadata. Upplösning: 120 avståndsfållor, räckvidd 120 km. 420 gates per varv. 15:e min, start efter sista B-scan Främst för produktion av vindprofiler, men även för generering av PCAPPI tillsammans med data från A- och B-volym. Enskilda svep i volymer används i förekommande fall till att generera PPI-produkter för radialvind. 9
Sammansatta produkter Kompositer NORDRAD-komposit Innehåll: Upp till 35 väderradar i Finland, Norge och Sverige, men även Danmark, Estland och Lettland. Av Pseudo-CAPPI-produkter. Upplösning: 2 km kartesisk 15:e minut med start, nominellt, hh:00. Tillgänglig senast 10 min efter nominell tid. Projektion: Polär-stereografisk 14 E, 60 N Varianter: Normal, 500 m: Molnfiltrerad Normal, 0 m: Molnfiltrerad och justerad mot nederbördsgivare. Ofiltrerad, 500 m. Kommersiell: som Normal, 500m, UTAN Baltikum. Produkten är enbart sammansatt av Pseudo-CAPPI, vilka är representativa för 500 m.ö.h, se Figur 5. Med hjälp av nederbördsgivare kan reflektivitetsnivåerna justeras för att bättre överensstämma med motsvarande nederbördsintensitet för marknivå. Exempel på skillnaden mellan komposit justerad mot nederbördsgivare och utan illustreras i Figur 6. Korrigeringsmatriser för justeringen beräknas två gånger per dygn, 6 resp. 18 UTC, med data från föregående 12-timmars observationsperiod. 10
Figur 5: Från IRIS, 2010-06-11 18:45 UTC 11
Figur 6: Exempel från 2010-05-15 18:00 UTC, utan (t.v.) resp. med (t.h.) justering mot nederbördsgivare. En nackdel med denna justering är att icke-meteorologiska ekon också förstärks. I Figur 6 syns även vad som troligtvis är insektssvärmar eller andra störningar i Finland, vilka dessvärre också förstärks med denna metod. En enkel men effektiv metod att filtrera bort icke-meteorologiska ekon är användning av satellitinformation och MSG:s molnprodukter, dvs ta bort radarekon i områden utan moln. Figur 7 illustrerar effekterna med och utan filtrering. Normalt sett utförs alltid denna typ av molnfiltrering på alla SWERAD:s kompositer. Eftersom satellitprodukterna inte har samma uppdateringsintervall som väderradarn och dessutom är av 4 km upplösning kan satellitinformationen vara upp till 30 minuter gammal. 12
Figur 7: 2010-05-20 12 UTC, före resp. efter filtrering Utsnitt: Baltikum: 2 resp. 4 km uppl. Finland: 2 km uppl. Mellansverige: 2 resp. 4 km uppl. Norden: 2, 4 resp. 8 km uppl. Norra Sverige: 2 resp. 4 km uppl. Norden, Nordsjön: 2, 4 resp. 8 km uppl. Södra Sverige: 2 resp. 4 km uppl. Den nordiska kompositen kan användas för att skapa överblick över större delen av de nordiska länderna. Varianten som är representativ för 0 m ger en bättre uppfattning av nederbördsintensiteten på marken jmf. mot den som är representativ för 500 m. Molnfiltrering med hjälp av satellitbilder syftar till att hjälpa den oerfarne radarmeteorologen till att bortse ifrån ekon som inte alltid är relevanta i ett meteorologiskt perspektiv. Kompositen används till att beräkna den ackumulerade nederbörden per timme. 13
Sverige-komposit Innehåll: 12 väderradar i Sverige, av PPI-produkter. Upplösning: 2 km kartesisk 5:e minut med start, nominellt, hh:00. Tillgänglig senast 2 min efter nominell tid. Projektion: Polär-stereografisk, 14 E 60 N Varianter: - Sverige-kompositen är sammansatt av PPI-produkter från 12 väderradar. Kompositen är normalt justerad mot nederbördsgivare och molnfiltrerad. Figur 8 visar ett exempel på denna produkt. Utsnitt: - Figur 8: Sverige-komposit, 2010-05-15 08:00 UTC Produkten syftar endast till att presentera vädret som berör Sverige, jmf mot den nordiska dito. Används ofta tillsammans med blixtinformation för att samlokalisera nederbördsekon med blixtar. 14
Ackumulerade produkter Ackumulerad nederbörd Innehåll: Ackumulerad nederbörd enligt Normal: 500 m Nordrad-komposit. Upplösning: Enligt underlag, 1 /h. Tillgänglig hh:11 Projektion: Polär-stereografisk, 14 E 60 N Varianter: - MESAN: 2 km, transformerad till roterad ekvidistant cylindrisk projektion, 10 W 30 S - Dygnsnederbörd: 24 st 1-timmes ackumuleringar. Tillgänglig 06:12 UTC - Hittills: en produkt i IRIS som beräknar den sammanlagda nederbörden från 06 UTC varje dygn. Varje timme beräknas den ackumulerade nederbörden utifrån nederbördsintensiteten i motsvarande 4 st 15 minuters Pseudo-CAPPI-produkter. Omräkningen från reflektivitet till nederbördsintensitet (Z R) sker med en s.k. Marshall-Palmer 1.5 relation: Z = 200R. Exempel på ackumulerade nederbördsprodukter återfinns i Figur 9 och Figur 10. Utsnitt: - 1-timmesprodukten används till att skapa dygnnederbörd. MESAN använder en variant av 1-timmesprodukten vid analyser av nederbördsinformation. 15
Figur 9: Från IRIS 2010-06-11 19 UTC, 1 hr. Figur 10: Från IRIS 2010-06-11, "Hittills" ndb-utveckling mellan 10 och 13 UTC. 16