Programmet beräknar tider för solens upp- och nedgång för den valda orten och dagen.
I diagrammet anges tider för
Programmet omvandlar mellan den valda enheten och enheter för samma storhet
Omvandling kan ske mellan storheterna
Genom avkylning har låga moln eller dimma bildats. Utstrålning från molnens översida och turbulens medför efter några timmar indifferent skiktning under den inversion som uppstått. Modellen beräknar den totala värmebalansen i gränsskiktet under inversionen.
Solstrålningen vid atmosfärens yttre gräns förutsätts dämpad med transmissionskoefficienten 0.79. Tillsammans med kortvågig himmelsstrålning nås ett högre molntäcke där strålningen reflekteras. Strålningen som tränger igenom reflekteras och absorberas i ett ev disskikt, i de låga molnen och mot marken. Kvarvarande strålning ger uppvärmning av markytan, som i sin tur värmer luften genom turbulent värmeflöde. Ingen transport av värme upp eller ner i marken antas ske. Värmebalans beräknas endast över land.
Från "högre moln" erhålls strålning till det låga molntäcket. Från atmosfären, främst dess vattenånga och koldioxid, kommer också en värmestrålning. Ju större inversionsstyrka (ΔT) desto varmare ovanför och därmed mer instrålning från vattenånga. Den utgående långvågsstrålningen från de låga molnen bestäms av molntoppstemperatur vilken beräknas adiabatiskt ur marktemperaturen. Vid nettoutstrålning (LV + KV) prognoseras molnbassänkning.
Advektion, föhn, smältande snö och övriga specialfall beskrivs nedan. Molnöversidan höjs med en empirisk faktor som beror på temperaturinversionens styrka (ΔT) så att stort ΔT ger mindre höjning än litet ΔT (svag inversion) i förhållande till förändringen av molnbashöjd.
Utgångshöjderna för molnbas och molntopp hämtas i lovart på det ställe varifrån luftpaketet "hämtas" för att nå aktuell plats vid tidpunkt för prognoserad molnbashöjd.
Molnbashöjning p g a strålning, genom markytans uppvärmning, sker endast över landytor.
Vattnets goda värmeledningsförmåga medför ingen uppvärmning av betydelse under de tidsförhållanden som modellen behandlar. Vid advektion från hav in över en kustlinje mot aktuell plats beräknar du hur lång tid ett luftpaket befinner sig över land innan det när platsen i fråga. Därvid används den för tiden ifråga prognoserade vinden. Använd alltid prognoserad molnbas-/topphöjd vid kusten som utgångsvärden.
Smältvärmen som åtgår vid plusgrader och snötäcke beräknas inte. Denna faktor är stor och kan vid heltäckande och nyfallen snö vid flera plusgrader d v s daggpunkt är över 0 grader sannolikt motivera en reducering av molnbashöjningen med 50 till 75%. Använd "våt mark" (reducering 25% vid dessa tillfällen) och aldrig längre prognostid än 2 timmar (4 prognossteg).
Kvarstående brist är behandling av temperaturinversionen i dimman. Behov finns av en förbättring av modellen så att den kan ta hänsyn till att det är inversion. En sådan metod prognoserar tid för uppvärmning till indifferent skiktning.
Programmet beräknar QFE och QNH för den valda platsens höjd över havet utifrån QFF och aktuell temperatur.
Beräkning av relativ fuktighet eller daggpunkt för en given temperatur.
Beräkningen bygger på en funktionspassning till de termodynamiska ekvationerna och är definierade på intervallet -20°C ≤ Temperatur ≤ 50°C. Utanför detta intervall fungerar beräkningarna inte eftersom andra koefficienter krävs, i första hand därför att absoluta fuktigheten i luft med temperatur under -20°C är så liten.
I diagrammet kan gränser för motoris för flygsystemen JAS39 C/D, Sk60 och UAV03 visas tillsammans med den aktuella kombinationen av temperatur och fuktighet genom att kryssrutorna före respektive flygsystem kryssas i av användaren.
Gränserna för vilka förhållanden som ger risk för motoris på respektive flygsystem är uppgifter som har inhämtats från SFI för JAS39 C/D och Sk60 med motor RM15 under METOS-projektet. För UAV03 kommer uppgifterna från FMV dokument Emergency procedures for UAV03.
Runt huden finns ett termiskt gränsskikt med luft som kan vara flera millimeter djupt. Detta skikt fungerar som en isolering av huden från yttre temperaturer. När det är kallt och vinden blåser känns luften kallare än den gör när det är lugnt eftersom vinden blåser bort det isolerande skiktet. I en varm miljö är detta omvänt; om man blåser på sin arm i en bastu blir området man blåst på istället mycket varmt, eftersom det isolerande skiktet i detta fall hjälper till att skydda huden från bastuns värme.
Luften längst från huden påverkas lättare av omgivningen än den luft som är allra närmast huden och därför påverkar vindhastigheten hur mycket av det skyddande skiktet som är kvar. Vid en låg vindhastighet kan de yttersta delarna av skiktet försvinna, men en tillräckligt stor del är kvar för att hjälpa till med att isolera. Skulle vindhastigheten däremot öka en aning påverkar detta vindavkylningen ganska kraftigt, medan samma ökning då vindhastigheten redan är hög inte skulle ha samma påverkan, eftersom en större del av skiktet redan har försvunnit.
Värmeförlusten på en kall dag sker främst med konduktion genom det isolerande luftlagret. När vinden börjar blåsa är den termiska ledningsförmågan större eftersom det isolerande luftlagret är tunnare och därmed ökar också värmeförlusten, den varmare huden befinner sig då närmare den kalla luften. Människor känner egentligen inte temperaturen på luften utan temperaturen i huden som sjunker när den exponeras för en kyligare omgivning.
De första att ta fram en formel för beräkning av vindavkylning var de amerikanska forskarna Paul Siple och Charles Passel, som tog fram denna genom ett experiment som utfördes i Antarktis 1940. Detta gick ut på att beräkna hur lång tid det tog för en plastcylinder fylld med 250 gram vatten att frysa vid olika temperaturer och vindhastigheter.
Denna metod visade sig däremot ha ett antal brister eftersom den nödvändigtvis inte beskrev hur en människa skulle reagera på samma påverkan. Dessutom verkade den få allt för låga effektiva temperaturer vid starka vindar och en ytterligare egenhet var att vindhastigheter högre än 25 m/s resulterade i att temperaturen istället ökade, något som är helt omöjligt. Formeln visade sig även få problem vid vindar under 1,8 m/s.
För att lösa detta problem initierades 2001 ett omfattande projekt under ledning av amerikanen Randall Osczevski och kanadensaren Maurice Bluestein, med målsättningen att få fram en ny formel. Denna gång utgick man från hur människor reagerade vid olika vindavkylningsnivåer, genom användningen av försökspersoner som försetts med temperatursensorer, särskilt i ansiktet. På så sätt kunde man få fram mer anpassade avläsningar. På detta sätt kom man fram till att starka vindar inte hade lika stor påverkan som det verkade i Siples formel.
Med den nya metoden gav en utgångstemperatur på −20°C kombinerat med en vind på 10 m/s en vindavkylning på −34°C, medan Siples formel gav värdet −44°C. Den nya metoden gav däremot en större vindavkylning vid svaga vindar strax över gångvinden, 1,8 m/s. Vindstilla valdes här vid 0,5 m/s och formeln kan därför inte tillämpas på vindar under detta.
Modellen för värmeindex härstammar från den amerikanske meteorologen George Winterling som 1978 utvecklade begreppet "humiture" för att beskriva effekten av temperatur och fuktighet. Modellen accepterades av National Weather Service (NWS) 1979, men det finns flera olika index för att beskriva påverkan av varmt väder på människan.
Modellen bygger på antaganden om människokroppens massa och längd, fysiska aktivitet, grad av påklädnad och exponering för solljus och vind. Modellen är anpassad till någon typ av normalvärden, vilket innebär att avvikelse från modellens normalperson gör att värdena inte helt stämmer för olika individer.
Modellen är definierad för temperaturintervallet 27°C ≤ Temperatur ≤ 50°C respektive relativ fuktighet ≥ 40 %.
I ett fullt utvecklat turbulent gränsskikt sker vid orografisk hävning ingen förändring av molnbashöjden i förhållande till havsytans nivå. (Däremot sker en höjning av molnöversidan.)
Emellertid visar erfarenheten att molnbasen ofta sjunker vid orografisk hävning. Orsaken torde vara, att den luft som hävs har stabilare skiktning (t ex vid varmluftadvektion) än vad som är fallet vid ett fullt utvecklat turbulent gränsskikt Den har då större relativ fuktighet och hävningen orsakar då kondensation på lägre höjd än den molnbasen ligger på innan hävning sker. Den viktiga faktorn är således fuktigheten (daggpunktsdeficitet) på olika avstånd från molnbasen.
Metoden kan användas även då moln ännu inte bildats.
Geometriskt kan man räkna fram en formel med följande utseende.
b = b0 (1 – z/(125(T - Td)))där b0 är molnbashöjden över terrängen före hävning och b är molnbashöjden över den nya (högre terrängen). z är hävningens storlek (i meter)
Formeln ligger till grund för den objektiva metoden att beräkna molnens förändring vid hävning.
Metoden kan även användas vid föhn. Z får då negativt tecken. Metoden kan också användas då moln ännu inte bildats, om man tänker sig en fiktiv molnbas.
Förutsättningar för metodens användning är att ingen påverkan från strålning eller nederbörd sker.
Känsligheten för fel/osäkerheter i indata är stor! Vid mycket litet daggpunktsdeficit (T- och Td-kurvorna nära varandra) medför ett litet fel på T och Td ett stort fel på beräknad molnbashöjd.
Med en god uppskattning av molnbasens begynnelsehöjd och fuktigheten i området (Har det regnat? Jämför med sikten!) bör ändå formeln kunna utgöra ett bra diagnoshjälpmedel. Man bör dock tänka på hur representativ en observation kan vara för ett visst omrâde. Daggpunktsdeficitet och molnbashöjden varierar ju horisontellt och inte enbart beroende på terränghöjd!
Metoden tar inte hänsyn till strömning runt höjdpartier utan räknar med att luftpelaren placeras på resp höjd opâverkad av annat än adiabatiska effekter.
Formeln kan användas även vid divergerande daggpunkts- och temperaturkurva med b0 negativ. Formeln ger höjden till skärningspunkten mellan kurvorna. I detta fall innebär b översida på stratus/dimma.
Detta är dock något orealistiskt med tanke på den turbulens som blir följden av hävningen. Antag att omblandning sker till höjd h och att molnbasen p g a turbulens kommer att ligga på höjden bt. Då gäller (före hävning) bt = h/2 + 125(T - Td)(1-h/2b0). Hävningen med höjden z ges sedan av b1 = bt – z. Molnbasen kommer alltid att bli lägre över terrängen vid stigande topografi Vanligen äger en kombination av blandning och hävning rum.
Strålningsdimma bildas genom att luften närmast marken avkyls till mättnad varvid vattendroppar utfälls. Enbart avkylning medför inte att dimma bildas, utan att dagg utfälls. Den utlösande faktorn för dimmans bildande är luftens turbulenta blandning. Teorin för blandningsdimma används också för att prognosera strålningsdimma. (Jämför Blandningsdimma). Prognosmetoden för strålningsdimma är en speciell tillämpning av metoden som behandlar blandningsdimma. Den beräknar kritiska temperaturen som fordras för att dimma skall bildas. Dessutom beräknas temperaturutvecklingen fram till dess att den kritiska temperatur har uppnåtts.
Ett tunt skikt närmast marken avkyls p g a utstrålning medan ett skikt ovanför är opåverkat.
Prognosproblemet blir att hitta kritiska temperaturen så att blandningen av luft i skikten 1 och 2 blir mättad. Ytterligare avkylning innebär att mer luft blir mättad och dimman kan tillväxa.
Den vertikala blandningen av luft beskrivs i ett es-T diagram, men istället för temperaturen T används "våta temperaturen" Tiw. Tiw används därför att den är konstant vid isobar kondensation och utgör ett mått på luftens totala värmeinnehåll.
När nu avkylningen börjar närmast marken kommer Tiw att minska. Td är oförändrad om inte daggmättnad råder. Det översta skiktet påverkas inte och punkten A fortsätter att representera den icke avkylda luften. När mättad inträffar d v s när punkten B uppnås kommer dagg att utfällas. Vid ytterligare avkylning kommer Tiw och Td att följa mättnadskurvan es(T).
Resultatet av en blandning av den opåverkade luften A och den avkylda enligt (A-B-C-D) kommer att ligga på den räta linjen mellan A och punkterna längs es-kurvan. Att blandningslinjen blir en rät linje är en approximation, men är en bra sådan så länge avkylningen inte går för snabbt. Den kritiska temperaturen TC är den temperatur som måste uppnås för att blandningen i den lägsta delen skall kunna bli mättad. Den fås som tangeringspunkten för en linje (tangent) från punkten A till es-kurvan.
Vid blandning mellan två omättade luftmassor med olika temperatur och fuktighet, erhålls en ny luftmassa med andra värden på dessa parametrar. Blandningen kan illustreras i ett e,T-diagram, där varje luftmassa är definierad genom T och Td.
Blandningsresultatet hamnar någonstans på den räta linjen mellan de punkter som definierar de båda luftmassorna. I diagrammet är mättnadskurvan över vatten inlagd. Man inser att blandningsresultatet i många fall kommer att hamna över mättnadskurvan och alltså innebära dim- eller stratusbildning. Var utefter blandningslinjen man hamnar beror naturligtvis på hur mycket som blandas in av de olika luftmassorna. I praktiken utgör detta inget problem, då man alltid någonstans i blandningszonen har de gynnsammaste proportionerna för dimbildning. Blandningen kan uppträda både horisontellt och vertikalt även om den horisontella blandningen är lättast att åstadkomma. I själva verket är den i allmänhet självgenererande p g a termisk cirkulation. Vid vertikal blandning måste man ju också övervinna stabilitetskrafterna.
The MIT License (MIT) Copyright (c) 2005, 2013 jQuery Foundation, Inc. and other contributors Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in the Software without restriction, including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to the following conditions The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software. THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
Copyright (c) 2014, Vladimir Agafonkin
All rights reserved.
Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are
permitted provided that the following conditions are met:
1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of
conditions and the following disclaimer.
2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list
of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other materials
provided with the distribution.
THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY
EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR
TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.