Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The Vertical Route Forecast: an Evaluation of a New Flight Path Based Weather Forecast Product with HARMONIE-AROME High Resolution Forecasts over Scandinavia
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Vertikal ruttprognos : En utvärdering av en ny flygvägsbaserad väderprognosprodukt med högupplösta prognoser från HARMONIE-AROME över Skandinavien (Swedish)
Abstract [en]

As a complement to existing weather forecast products for aviation, a prototype of a new product is presented and evaluated. It shows the atmosphere in a vertical cross section along the intended route. This Vertical Route Forecast introduces the possibility to examine the vertical distribution of cloud layers, wind, precipitation, turbulence and more along the flight path. Through a market research with 166 participating Swedish pilots it was found that the demand for the product is high and that 90 % of the participants would use it if available. The Vertical Route Forecast is inspired by the existing product GRAMET by Ogimet (Ballester Valor, n.d) but instead of using forecasts from the weather prediction model GFS (Global Forecast System) at 0.5° (56 km) resolution it uses data from the 2.5 km resolution model HARMONIE-AROME. The latter is operational at SMHI (Swedish Meteor-ological and Hydrological Institute) and because of its high resolution it enables more detailed structures of the weather to be presented. The product differs further from GRAMET by showing only the lower parts of the atmosphere so as to be of more use to small aircraft pilots flying at low levels.

To assess the accuracy of the forecasts, a model evaluation of HARMONIE-AROME has been conducted through a case study in which the model was verified and compared to GFS over Sweden. The two models were verified against their own analyses at four different atmospheric pressure levels in terms of bias, root mean square error, standard deviation and correlation. HARMONIE-AROME performed best for temperature while GFS had the best forecasts of relative humidity. Wind speed and direction were also evaluated with insignificantly better results for GFS. However, the weather did not vary very much during the study as the two weeks were dominated by high pressure systems. Other evaluations made of HARMONIE-AROME by e.g. the HIRLAM consortium (2016a) have shown good or adequate performance of the model. It was concluded that HARMONIE-AROME would be well suited as the forecast producing model for this Vertical Route Forecast.

Abstract [sv]

För att piloter ska kunna planera en säker flygning behöver de tillgång till bra och användbara väderprognoser. Med de prognosprodukter som finns tillgängliga idag kan det dock vara svårt att få en detaljerad uppfattning om hur vädret kommer vara längs med vägen. Här presenteras och utvärderas därför ett förslag till en ny prognosprodukt som visar atmosfären i en sidovy längs en valfri sträcka. Med den kan piloten granska utbredningen av bland annat molntäcken, vind, nederbörd och turbulens i höjdled längs den planerade färdvägen. Denna vertikala ruttprognos är inspirerad av den redan befintliga produkten GRAMET från Ogimet (Ballester Valor, n.d) men visar mer detaljerade prognoser som är bättre anpassade till flygningar på låga höjder. Vid en marknadsundersökning utförd med 166 medverkande svenska piloter stod det klart att efterfrågan på produkten är hög och 90 % av de medverkande påstod att de skulle använda den om den fanns tillgänglig.

För att bedöma prognosernas precision har en utvärdering gjorts av den prognosmodell som använts till produkten. Modellen används annars hos SMHI (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut) och kallas HARMONIE-AROME. I en fallstudie jämfördes den med modellen GFS som skapar prognoserna för GRAMET. Studien täckte Sverige och sträckte sig över 14 dagar i början av februari, 2017. HARMONIE-AROME visade bäst resultat för temperatur medan GFS gjorde de bästa fuktighetsprognoserna. Vindhastighet och vindriktning undersöktes också och för dem var modellerna ungefär lika bra. Vädret varierade dock inte så mycket under tvåveckorsperioden som dominerades av högtryck. Andra utvärderingar som gjorts av HARMONIE-AROME togs också i beaktande och modellen verkar generellt sett göra bra prognoser. Från samtliga resultat drogs slutsatsen att prognos-produkten skulle underlätta för småplanspiloter samt att HARMONIE-AROME är en lämplig modell att använda för att skapa dess prognoser.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 33 p.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 394
Keyword [en]
Vertical route forecast, Model evaluation, HARMONIE-AROME, GFS, Aviation weather
Keyword [sv]
Vertikal ruttprognos, Modellutvärdering, HARMONIE-AROME, GFS, Flygväder
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-318805OAI: oai:DiVA.org:uu-318805DiVA: diva2:1085480
Subject / course
Meteorology
Educational program
Master Programme in Physics
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-03-29 Created: 2017-03-29 Last updated: 2017-03-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

TheVerticalRouteForecast_Leffler_2017(4755 kB)68 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4755 kBChecksum SHA-512
162eb616ee756876d278ff3ec39f2163833b7a914812c2223627bf89dd19bf0ffa86a28d4aa6cf3a15b0290de77658be79c0b39bc353079379529d73ccab4a1e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Meteorology and Atmospheric Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 68 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 303 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf