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Modelo de atmósfera

Estoy trabajando en un proyecto en el que debo simular el vuelo en planeador. El objetivo es crear planeadores que busquen regiones con vientos ascendentes calientes utilizando algoritmos de evolución. Eso no debería ser un problema.

El problema que tengo es cómo simular la atmósfera con viento y temperatura. He leído que los simuladores meteorológicos dividen el espacio en una matriz 3D y calculan la temperatura, la presión y la velocidad del viento para cada celda.

matrix

¿Cuál sería el modelo de atmósfera más sencillo que podría utilizar utilizando la matriz 3D? Por favor, proporcione las ecuaciones y el ejemplo de cómo calcular.

wind simulation
Algo así http://hint.fm/wind/ pero en 3D sería perfecto, pero podría ser más sencillo. He pensado en la matriz que contiene las temperaturas y las diferencias en las celdas adyacentes me daría el vector con la dirección y la velocidad del viento, pero no estoy seguro de si eso funcionaría y si no es demasiado fácil para mi simulación.

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¿Supongo que necesita previsiones de mesoescala? ¿Por qué intentas hacer tu propio modelo? Esto llevará meses y años. Algunos resultados de los modelos pueden obtenerse gratuitamente (por ejemplo, el GFS). Utiliza esos datos para alimentar tu software de planeamiento.

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j0equ1nn Puntos 417

La NASA ha creado un modelo atmosférico que debería hacer exactamente lo que quieres. Se llama EarthGRAM .

Permite introducir un historial temporal de coordenadas (latitud, longitud, altitud) y generará una velocidad del viento en 3D, densidad y temperatura para cada coordenada. Los valores exactos de cada salida se generan aleatoriamente, pero con distribuciones estadísticas basadas en datos históricos medidos.

Por desgracia, su exportación está controlada, así que tendrás que ser ciudadano estadounidense o residente permanente para conseguir una copia.

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Nikos M. Puntos 2541

Echa un vistazo al artículo de la wikipedia sobre simulación meteorológica numérica y Física atmosférica

En general, las simulaciones implican modelos complicados y necesitan un ajuste fino y compensaciones de errores.

Pero la idea es sencilla. Empezar con modelos simples del tiempo (ver por ejemplo Ecuaciones de Lorenz )

Algunas referencias:

  1. http://www.slideshare.net/yotings/simulating-weather-numerical-weather-prediction-as-computational-simulation

  2. http://www.meteo.unican.es/en/research/climate_models

  3. http://www.eolss.net/sample-chapters/c02/e6-03a-04-03.pdf

En general hay no hay modelos estándar para la modelización y predicción meteorológica, algunos son mejores aproximaciones o más rápidos o más adecuados para una aplicación específica.

Espero que esto sea útil

ACTUALIZACIÓN:

Si sólo se necesitan el viento y la temperatura, hay que utilizar las ecuaciones de la dinámica de fluidos (por ejemplo Navier-Stokes ) y el ecuaciones de estado termodinámicas para la temperatura

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