Pemodelan Meteorologi II Pertemuan 7 Ari Kurniadi 1

Pemodelan Meteorologi II Pertemuan 7 Ari Kurniadi 1

Prediktabilitas Atmosfer • Atmosfer sendiri memiliki tingkat derajat kebebasan yang sangat tinggi. • Salah satu contoh sederhana dari derajat kebebasan adalah gerak dari pendulum • Di sana terlihat pergerakan yang tidak dapat diprediksi atau chaotic 2

Prediktabilitas Atmosfer • Oleh karena itu kita sadari bahwa atmosfer itu pada suatu saat dalam forecast bisa tiba-tiba menjadi “unpredictable” • Yang menjadi masalah adalah, kapan itu terjadi ! • Batas dari prediksi deterministik adalah 14 hari • Ini merupakan keadaan dimana sekalipun kita sudah membuat persamaan dan metoda prediksi yang sempurna tetap saja kita tidak bisa membuat prediksi yang tepat. • “ketidaksempurnaan” ini membuat batas prediksi hanya sekitar 7 -10 hari saja, lebih dari itu menjadi buruk 3

Prediktabilitas Atmosfer • Bagaimana kita bisa mengatasi masalah ini ? • Beberapa pendekatan sudah dilakukan • Ensamble Forecast – melakukan forecast berulang-ulang dengan sedikit perbedaan pada initial condition-nya. • Menambahkan lebih banyak observasi untuk mendapatkan initial condition lebih tepat. 4

Ensemble Forecast 5

Ensemble Forecast - Plume 6

Ensemble Forecast - Meteogram 7

Prediktabilitas Atmosfer - Cluster 8

Ensemble Forecast – Spaghetyi Plots 9

Ensemble Forecast - Probability 10

Penambahan Observasi • Menambahkan titik pengamatan observasi untuk meningkatkan initial condition tentunya akan meningkatkan hasil forecast. 11

Model Global Climate Model (GCM) q Model global merupakan deskripsi global atmosfer, laut, lapisan es, dan permukaan tanah, yang menentukan sistem iklim bumi. q Model global dapat mewakili fitur yang luas baik iklim saat ini dan dapat mereproduksi perubahan dalam skala besar yang diamati pada iklim masa lalu. q Karena resolusi kasar, Model global memiliki keterbatasan untuk menangkap skala yang lebih detail karakteristik iklim regional. 12

Downscaling 350 km Tipikal model global: 100 -400 km Ø Hal ini diperlukan untuk menjembatani kesenjangan diantara skala model-model iklim dan berbagai dampak yang dinilai pada model karena penilaian dampak tersebut ditunjukan pada tingkat lokal. 13

Downscaling Definisi q Downscaling adalah suatu metode untuk menghasilkan informasi iklim lokal dengan resolusi tinggi yang relevan dari data grid berskala global yang relatif kasar seperti Model Iklim Global / Global Climate Models (GCMS) Metodologi Utama Ø Dinamikal downscaling Output resolusi tinggi tetapi dibutuhkan komputasi yang sangat mahal. Ø Statistikal downscaling Hubungan secara empiris diantara output GCM dan statistik iklim lokal. Analisis Regresi, Jaringan saraf 14

Downscaling Inner Domain Fine Scale Buffer Zone (LBC Relaxation) Model global Large Scale Forcing Fields Ø Karena adanya permintaan komputasi maka ada batasan untuk mengurangi resolusi spasial dan temporal. Ø Untuk meningkatkan prediksi, maka model regional merupakan “nested” didalam model global. Ø Initial conditions (IC) dan lateral boundary conditions (LBC) untuk model regional diperoleh dari model global. 15

Downscaling 16

Instalasi WRF Sebelum Menginstalasi WRF (Weather Research Forecast) dan WPS ( WRF Preprocessing) diharuskan untuk menginstalasi beberapa paket program dukungan diantaranya : q Sistem Operasi : Linux ( Fedora, Open Suse, Mandarake, Red Hat, dll) q Kompiler : - Intel ® C++ Composer XE 2013 - Intel ® Fortran Composer XE 2013 q Net. CDF : Network Common Data Format q JPEG 2000 : Jas. Per (an implementation of the JPEG 2000 standard for "lossy" compression) q ZLIB : zlib (another compression library, which is used by the PNG library) q PNG : PNG (compression library for "lossless" compression) q OPENMPI : Openmpi-1. 6. 5 ( Massage Passing Interface).

Instalasi WRF Ø Setting file . bashrc

Instalasi WRF Instalasi ZLIB # > tar -zxvf zlib-1. 2. 5. tar. gz #> cd zlib-1. 2. 5 #> LDSHARED="icc -shared -Wl, -soname > -Wl, libz. so. 1, --version-script, zlib. map" >. /configure --prefix=$INTELROOT #> make check #> make install Instalasi ZLIB # > unzip jasper-1. 900. zip #> cd jasper-1. 900 #>. /configure --prefix=$INTELROOT #> make check #> make install Instalasi LIBPNG # > tar -zxvf libpng-1. 6. 12. tar. gz #> cd libpng-1. 6. 12 #>. /configure --prefix=$INTELROOT #> make check #> make install

Instalasi WRF Instalasi NETCDF : #> tar –xzvf netcdf-4. 1. 3. tar. gz #> cd netcdf-4. 1. 3 #>. /configure --prefix=$INTELROOT --enable-shared --enable-netcdf-4 > --with-udunits --with-libcf --enable-dap-netcdf --enable-cxx-4 > CPPFLAGS="$CPPFLAGS -I$INTELROOT/include" > LDFLAGS="$LDFLAGS -L$INTELROOT/lib" #> make check #> make install

Instalasi WRF Instalasi OPENMPI : #> tar –xzvf openmpi-1. 4. 3. tar. gz #> cd openmpi-1. 4. 3 #>. /configure --prefix=$INTELROOT --sysconfdir=$INTELROOT/etc/openmpi > --mandir=$INTELROOT/share/man --libdir=$INTELROOT/lib --enable-mpi-f 90 #> make check #> make install

Instalasi WRF $> tar –xf WRFV 3. TAR $> cd WRFV 3 $> ll Makefile README_test_cases README. NMM README. DA README. rsl_output README. io_config README. windtrubine README. hydro Registry/ arch/ clean Compile configure chem/ dyn_em/ dyn_exp/ dyn_nmm/ external/ frame/ inc/ main/ phys/ run/ share/ test/ tools/

Instalasi WRF $>. /compile em_real compile wrf in run dir (Note, no real. exe, ndown. exe or ideal. exe generated) or choose a test case (see README_test_cases for details): compile em_b_wave compile em_esmf_exp (example only) compile em_grav 2 d_x compile em_heldsuarez compile em_hill 2 d_x compile em_lescompile em_quarter_ss compile em_real compile em_seabreeze 2 d_x compile em_squall 2 d_y compile em_tropical_cyclone compile exp_real (example of a toy solver) compile nmm_real (NMM solver) $. /compile em_real

Instalasi WRF Indikator instalasi WRF telah berhasil $> cd test/em_real $> ls lrwxrwxrwx. 1 meteo lrwxrwxrwx. 1 meteo 19 Sep 9 03: 57 real. exe ->. . /main/real. exe 17 Sep 9 03: 57 tc. exe ->. . /main/tc. exe 18 Sep 9 03: 57 wrf. exe ->. . /main/wrf. exe

Instalasi WPS $> tar xf WPSV 3. TAR $> cd WPS $>. /configure $>. /compile $> ls drwxr-xr-x 2 4096 arch -rwxr-xr-x 1 1672 clean -rwxr-xr-x 1 3510 compile -rw-r--r-- 1 85973 compile. output -rwxr-xr-x 1 4257 configure -rw-r--r-- 1 2486 configure. wps drwxr-xr-x 4 4096 geogrid lrwxrwxrwx 1 23 geogrid. exe -> geogrid/src/geogrid. exe -rwxr-xr-x 1 1328 link_grib. csh drwxr-xr-x 3 4096 metgrid lrwxrwxrwx 1 23 metgrid. exe -> metgrid/src/metgrid. exe -rw-r--r-- 1 1101 namelist. wps -rw-r--r-- 1 1987 namelist. wps. all_options -rw-r--r-- 1 1075 namelist. wps. global -rw-r--r-- 1 652 namelist. wps. nmm -rw-r--r-- 1 4786 README drwxr-xr-x 4 4096 ungrib lrwxrwxrwx 1 21 ungrib. exe -> ungrib/src/ungrib. exe drwxr-xr-x 3 4096 util Indikator instalasi WPS sudah berhasil

Latihan Kelompok Jawa Sulawesi Kalimantan

Membuat Domain $> . /run_Domain. Wizard

Instalasi WRF Klik untuk memilih direktori WPS

Membuat Domain Klik untuk menetapkan direktori WPS

Membuat Domain Klik untuk memilih direktori Geography

Membuat Domain Klik untuk menetapkan direktori geography

Membuat Domain Klik untuk memilih direktori output

Membuat Domain Klik untuk menetapkan direktori output

Membuat Domain Klik untuk direktori konfirmasi

Membuat Domain 1. Klik untuk memilih domain baru 2. Klik untuk melanjutkan ke halaman berikutnya

Membuat Domain 1. Ketikan nama domain dan deskripsi 2. Klik untuk melanjutkan ke halaman berikutnya

Membuat Domain

Membuat Domain Drag mouse untuk menentukan domain baru

Membuat Domain Pilih proyeksi peta pada wilayah tropis

Membuat Domain Gambar domain yang telah dipilih

Membuat Domain 1. Pilih ukuran resolusi 2. Pilih ukuran resolusi data geografi 3. Klik untuk ke halaman

Membuat Domain Name List Input Kontrol Waktu

Membuat Domain Name List Input Domain

Membuat Domain Name List Input Fisik

Membuat Domain Hasil dari Domain Wizard

Membuat Domain Name List Input WRF

Membuat Domain Name List Input WPS

Membuat Domain Hasil Domain Wizard dalam format peta

Preprocessing DATA TIPE GEOGRID CFS DESKRIPSI § Geographical data in all available resolutions (30", 2', 5', and 10') -- includes MODIS, GWD, SSi. B and VARSSO data (726 MB compressed download, ~ 15. 2 GB uncompressed). § low-resolution geographical data (10' resolution) -- does not include GWD, SSi. B and VARSSO data (11 MB compressed download, ~262 MB uncompressed). • GWD static fields only -- for users who have downloaded geographical data before v 3. 1. • MODIS landuse data only -- for users wanting to use MODIS landuse (Noah LSM only). http: //www. mmm. ucar. edu/wrf/src/wps_files • Data input model WRF 1 derajat. • Data ini merupakan data per 6 jam dengan panjang prediksi enam bulan kedepan • Data untuk masukan model WRF tersebut terdiri dari : Surface dan Pressure http: //www. nomads. ncep. noaa. gov/pub/data/nccf/com/cfs/

Preprocessing Data Topografi Data CFS ( Climate Forecast Systems) Data Input Prediksi WRF (Pressure Level) Data Input Prediksi WRF (Surface Level)

Preprocessing Edit Name List WPS

Preprocessing Perintah untuk membuat file topografi geogrid geo_em. d 01. nc geo_em. d 02. nc Indikator keberhasilan geogrid

Preprocessing Memilih parameter yang akan ditampilkan Melihat domain topografi yang telah ditentukan dengan menggunakan tool ncview

Preprocessing Perintah mengkoneksikan data prediksi pressure dan surface dalam format file GRIB File dalam format GRIB yang sudah dikoneksikan

Preprocessing Perintah untuk membuat koneksi Vtable Perintah untuk merubah file format GRIB ke netcdf Koneksi Vtable telah berhasil dihubungkan Vtable. CFSR 2_web (Pressure dan Surface) Indikator keberhasilan perintah ungrib telah sukses di eksekusi File luaran ungrib : FILE: 2013 -1208_00 FILE: 2013 -1210_06

Preprocessing Perintah untuk membuat file meteorologi Indikator keberhasilan perintah metgrid telah sukses di eksekusi File meteorologi yang telah terbentuk File luaran metgrid : met_em. d 0 n. YYYY-MMDD_HH: mm: ss. nc

Running Pindah direktori Membuat koneksi file meteorologi Edit file namelist. input File meteorologi telah di koneksikan

Running [climate@localhost em_real]$ ulimit –s unlimited Perintah untuk memaksimalkan memori Perintah mengeksekusi file binary (real. exe) untuk membuat file wrfinput dan wrfbody dengan menggunakan multi core Perintah mengeksekusi file binary (wrf. exe) untuk membuat file wrfout dan wrfrst dengan menggunakan multi core Perintah untuk melihat proses file binary real. exe dan wrf. exe di background

Post-Processing Pindah ke direktori ARWpost Perintah eksekusi file binary ARWpost. exe Edit file name. List. ARWpost Edit file namelist. input Indikator keberhasilan file binary ARWpost. exe telah sukses di eksekusi

Post-Processing Perintah 1 Perintah 2 Display Gr. ADS Perintah 3 Perintah 1 : Pindah ke direktori output Perintah 2 : memanggil tool Gr. ADS Perintah 3 : membuka file format *. ctl

Post-Processing Display Gr. ADS Perintah : q file untuk menampilkan waktu prediksi dan output parameter

Post-Processing Perintah : set gxout shaded untuk menampilkan bentuk gambar parameter yang lebih halus. Perintah : set mpdset hires untuk menampilkan gambar peta dengan resolusi tinggi. Perintah : d ave (rainc, t=1, t=30) untuk menampilkan rata-rata parameter dalam rentang waktu 1 bulan.

Post-Processing KETERANGAN PERINTAH LINUX Ø cd : perintah untuk pindah direktori. Ø ls : perintah untuk melihat file dalam direktori atau sistem linux. Ø ln –sf : perintah untuk membuat koneksi file pada direktori yang ditetapkan. Ø tail –f : perintah untuk melihat suatu proses yang sedang berjalan di background. Perintah untuk keluar dari Gr. ADS