ME-3225 Metode Prediksi Cuaca Numerik II

Kode Matakuliah: ME3225 Bobot sks: 3(1) Semester: VI KK / Unit Penanggung Jawab: Prodi Meteorologi Sifat:Wajib Prodi
Nama Matakuliah Metode Prediksi Cuaca Numerik II
Numerical Weather Prediction Method II
Silabus Ringkas Review NWP, Variabel kelembaban dan parameterisasi konveksi, Radiatif transfer, Lapisan batas dan proses skala sub-grid,  Asimilasi data, Jaringan data meteorologi untuk prediksi cuaca, Pengenalan model skala meso WRF untuk downscaling, Post-processing keluaran model prediksi numerik
Review of NWP, Moisture variable and convective parameterization, Radiative transfer, Boundary layer parameterization and sub-grid scale processes, Data assimilation, Meteorological data network for weather prediction, Introduction to WRF mesoscale model for downscaling, post-processing of model output.
Silabus Lengkap Dalam kuliah ini dibahas berbagai permasalahan menyangkut model prediksi cuaca yang realistis dan lazim digunakan dalam kegiatan prediksi cuaca operasional. Diantara permasalahan penting yang dibahas adalah : parameterisasi konveksi, perhitungan transfer radiatif, parameterisasi lapisan batas dan proses skala subgrid lainnya, serta dasar-dasar teknik asimilasi data. Dalam kuliah ini juga diperkenalkan model prediksi cuaca skala meso WRF yang dikembangkan oleh kolaborasi beberapa institusi di USA, seperti National Center for Atmospheric Research (NCAR) dan National Centers for Environmental Prediction (NCEP),  dan beberapa teknik post-processing keluaran model prediksi numerik.
In this course, the weather prediction problems and operational will be discussed. The problems are : convection parameterization, radiative transfer equation, boundary layer parameterization and other subgrid scale processes, data assimilation basic technique. In this course, mesoscale weather prediction model ‘WRF’ that been developed by a collaborative partnership among institutions in USA, such as National Center for Atmospheric Research (NCAR) and National Centers for Environmental Prediction (NCEP) will be introduced and some post-processing technique of numerical prediction outputs.
Luaran (Outcomes) Mahasiswa memiliki kemampuan dasar untuk melakukan prediksi cuaca numerik.
Matakuliah Terkait 1. ME3123 Meteorologi Dinamik II Prasyarat
2. ME3124 Metode Prediksi Cuaca  Numerik I Prasyarat
Kegiatan Penunjang Praktikum, Responsi
Pustaka 1.    Krishnamurti, T. N., and L. Bounoua, An Introduction to Numerical Weather Prediction Techniques, CRC Press, Inc., 1996.  (Pustaka utama)
2.    Kalnay, Atmospheric Modeling, Data Assimilation, and Predictability, Cambridge University Press, United Kingdom, 2002.  (Pustaka pendukung)
3.    Comet Module (http://www.ucar.edu/), University Corporation for Atmospheric Research (UCAR), 2000.  (Pustaka pendukung)
4.     Skamarock, W. C., and Coauthors, 2008: A description of the advanced research WRF version 3. NCAR Tech. Note TN-475_STR, 113 pp.
Panduan Penilaian Praktikum, UTS, UAS
Catatan Tambahan Mahasiswa mengetahui beberapa pengetahuan dan teknik dasar yang digunakan untuk membangun suatu sistem prediksi cuaca numerik, mulai dari pemrosesan data masukan sampai pengolahan.
Mg# Topik Sub Topik Capaian Belajar Mahasiswa Sumber Materi

1

Review model prediksi cuaca Review NWP, kegunaan NWP, jenis-jenis NWP Mahasiswa memahami permasalahan prediksi cuaca numerik (numerical weather prediction/NWP) #1, #2

2

Variabel kelembaban dan parameterisasi konveksi Konversi kelembaban relatif, mxing ratio, temperatur dew-point, teknik adjustment Mahasiswa memahami teknik konversi variabel kelembaban yang banyak diguanakan dalam perhitungan model NWP #1

3

Variabel kelembaban dan parameterisasi konveksi Parameterisasi konveksi cumulus skema Kuo, Arakawa-Schubert, dll.,  Praktikum Mahasiswa memahami skema-skema dasar untuk perhitungan parameterisasi kumulus #1

4

Radiatif transfer Skema perhitungan radiasi gelombang panjang dan gelombang pendek Mahasiswa memahami skema perhitungan radiasi di dalam model cuaca numerik #1, #4

5

Radiatif transfer Pengaruh awan pada perhitungan radiatif transfer, neraca radiasi permukaan, Praktikum Mehasiswa memahami efek parameterisasi proses awan dalam perhitungan radiasi serta perhitungan neraca radiasi dekat permuakaan #1, #4

6

Lapisan batas dan proses skala sub-grid Parameterisasi bulk, penentuan parameter kekasaran, perhitungan fluks permukaan Mahasiswa memahami permasalahan dasar mengenai parameterisasi proses-proses lapisan batas #1, #4

7

Lapisan batas dan proses skala sub-grid Perhitungan ketinggian lapisan batas, distribusi vertikal fluks, Praktikum Mahasiswa memahami teknik perhitungan ketinggian lapisan batas dan kaitannya dengan distribusi flux vertikal dekat permukaan #1

8

Ujian Tengah Semester

9

Asimilasi data Masalah inisialisasi model, analisis objektif, metode Panofsky dan pendekatan polinomial, metode Cressman dan metode Barnes Mahasiswa memahami permasalahan mendasar mengenai inisialisasi model prediksi cuaca dan teknik asimiliasi sederhana #1, #2

10

Asimilasi data Teknik Optimum Interpolation (OI), pengenalan teknik variasional (3DVAR, dan 4DVAR) dan Filter Kalman, Praktikum Mahasiswa mendapatkan wawasan mengenai berbagai teknik asimilasi data terbaru yang digunakan di dalam prediksi cuaca operasional #1, #2

11

Jaringan data untuk prediksi cuaca Jaringan data WMO, sumber dan jaringan data penginderaan jauh Mahasiswa mendapatkan wawasan mengenai jaringan data meteorologi yang dikelola oleh WMO maupun data lain yang dapat dipergunakan untuk prediksi cuaca numerik #1, #2, #4

12

Pengenalan model WRF  untuk downscaling Konsep model skala-meso, deskripsi model WRF Mahasiswa mendapatkan pengetahuan dasar mengenai pemanfaat model skala meso untuk prediksi cuaca dengan resolusi tinggi #3

13

Pengenalan model WRF  untuk downscaling Downscaling dengan model WRF, Praktikum Mahasiswa memahami teknik dasar dynamical downscaling dari model global ke model regional (skala meso) #3

14

Post-processing keluaran model prediksi numerik Panduan statistik, metode MOS dan Perfect Prog Mahasiswa memahami pemrosesan data keluaran model prediksi sebelum didiseminasikan kepada pengguna #3, #4

15

Post-processing keluaran model prediksi numerik Probability of Precipitation (PoP),  Quantitative Precipitation Forecast (QPF), Praktikum Mahasiswa memahami beberapa teknik yang digunakan khususnya berkaitan dengan prediksi curah hujan yang sangat penting untuk daerah tropis #3, #4

16

Ujian Akhir Semester