AGH prognozuje pogodę – od pomiarów do symulacji atmosfery

Od ponad 20 lat w Akademii prowadzone są systematyczne pomiary meteorologiczne, które dziś stanowią fundament nowoczesnych badań nad atmosferą, klimatem i jakością powietrza. Obecnie działania te realizuje Zespół Fizyki Środowiska AGH działający na Wydziale Fizyki i Informatyki Stosowanej.

Od pierwszej stacji do zaawansowanych modeli numerycznych

Historia pomiarów meteorologicznych w AGH sięga początku lat 2000, kiedy na uczelni uruchomiono pierwszą stację meteorologiczną. Już wtedy prowadzono badania nad gazami cieplarnianymi w atmosferze miejskiej - ich rozprzestrzenianiem się i dynamiką. Regularne pomiary trwają nieprzerwanie od 2004 r. i obejmują m.in. pomiar temperatury, wilgotności, ciśnienia, kierunku i prędkości wiatru, opadów atmosferycznych oraz jakości powietrza. Czujniki stacji meteorologicznej umieszczone są na dachu budynku Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej. Dane pobierane są co minutę ze stacji meteo przez pracujący całą dobę program i zapisywane w lokalnej bazie.

Na stronie internetowej zespołu prezentowane są wykresy z ostatniego tygodnia pomiarów podstawowych parametrów meteorologicznych. Serwis cieszy się dużym zainteresowaniem, dziennie notowanych jest kilkaset wejść, co potwierdza, że projekt odpowiada na realne potrzeby odbiorców.

Prezentowane dane z pomiarów meteorologicznych oraz stężenia pyłu udostępniane są przez naukowców bezpłatnie wyłącznie do celów niekomercyjnych. Na ich podstawie powstają liczne prace inżynierskie
i magisterskie.

- Zdarza się, że dane są wykorzystywane np. w pracach dyplomowych studentów związanych z izolacyjnością budynków czy zapotrzebowaniem energetycznym obiektów - podkreśla twórca stacji prof. Mirosław Zimnoch z Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej.

Numeryczna prognoza pogody - nauka, technologia i dydaktyka

Kolejnym krokiem w rozwoju badań było uruchomienie jesienią 2025 r. numerycznej prognozy pogody. W Zespole Fizyki Środowiska działa grupa modelowania atmosfery, wykorzystująca zaawansowany model WRF (Weather Research & Forecasting) - otwarty system prognozowania rozwijany przez amerykańskie instytucje, m.in. National Center for Atmospheric Research (NCAR).

- Numeryczna prognoza pogody pozwala nam nie tylko przewidywać warunki atmosferyczne w najbliższych dobach, ale przede wszystkim lepiej zrozumieć procesy zachodzące w atmosferze - zarówno w skali lokalnej, jak i regionalnej. To narzędzie badawcze o ogromnym potencjale, które łączy pomiary, fizykę atmosfery i zaawansowane obliczenia numeryczne - podkreśla prof. Mirosław Zimnoch z Zespołu Fizyki Środowiska.

Model WRF obejmuje obszar całej Polski i uruchamiany jest raz dziennie, aby wygenerować prognozę na 48 godzin do przodu z rozdzielczością przestrzenną 2,5 × 2,5 km. Cały proces - od pobrania danych początkowych, przez obliczenia, aż po przygotowanie map i animacji - trwa około 12 godzin.

Narzędzie do nauki i pracy

Każda 48-godzinna symulacja generuje blisko 3 GB danych, co czyni projekt wyjątkowo wartościowym także z punktu widzenia dydaktyki.

- Dla studentów to możliwość pracy z realnymi danymi, dużymi zbiorami informacji i profesjonalnymi narzędziami obliczeniowymi. Uczą się nie tylko meteorologii, ale też analizy danych, weryfikacji prognoz z pomiarami i pracy w środowisku, z jakim spotkają się później w badaniach lub przemyśle - dodaje prof. M. Zimnoch. Studenci AGH uczestniczą m.in. w zadaniach związanych z oceną sprawdzalności prognoz oraz porównywaniem wyników modelu z danymi pomiarowymi.

Co oferuje serwis prognozy pogody AGH?

W serwisie prezentowane są m.in.:

• animowane mapy temperatury,
• mapy opadów i zachmurzenia,
• meteogramy dla miast wojewódzkich oraz wybranych lokalizacji badawczych (w tym kampusu AGH),
• sondaże atmosferyczne pokazujące pionową strukturę atmosfery do wysokości 16 km.

Komentarz synoptyczny przygotowywany jest przez doświadczonego pracownika Zespołu Fizyki Środowiska AGH - specjalistę w meteorologii i badaniach klimatu.

- Opis sytuacji barycznej dostarcza nam szczegółów związanych z aktualną pogodą, który jest wyjaśnieniem i interpretacją tego co widzimy na mapach czy meteogramach. Wprawne oko synoptyka odczytuje z wykresów masę danych dotyczących zachmurzenia, możliwości pojawienia się mgieł czy oblodzenia - dodaje prof. M. Zimnoch.

Serwis dostępny jest pod adresem: meteo.fis.agh.edu.pl