Fr/A local weather system: Difference between revisions

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Fr/A local weather system (view source)

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== Echelle des phénomènes météorologiques ==
== Echelle des phénomènes météorologiques ==


Real weather phenomena are determined by processes occurring at vastly different size scales. At the large end of the scale is the system of low and high pressure regions and fronts between cold and warm air masses, which have spatial size scales of O(1000) km. At the other end of the scale are very localized phenomena, for instance a dark tarmac surface heated by sunlight acting as the source point of a thermal updraft resulting in a Cumulus cloud. Both size scales are relevant for the Flightgear experience - an airliner on a longhaul flight is able to observe large-scale weather fronts from above, whereas a glider pilot needs a reasonable simulation of local updrafts and sinks tied to terrain features in a credible way for a realistic flight experience. A local weather system therefore needs to
La météo réelle est déterminée par des processus se produisant à des echelles de taille très différentes. A la plus petite echelle est le système de régions de haute et basse pression et de fronts entre les masses d'air froid et d'air chaud, qui ont des echelles spatiales de taille : O(1000) km. D'autre part existent des phénomènes très localisés, par exemple une surface goudronnée noire chauffée par le soleil agit comme la source d'un courant ascendant thermique qui aura comme conséquences un cumulus. Ces deux côté sont pertinents dans une simulation et dans Flightgear - un avion sur un vol long-courrier est en mesure d'observer les fronts météorologiques à grande échelle de loin, alors qu'un pilote de planeur a besoin d'une simulation raisonnable des courants ascendants et des vents liés aux caractéristiques du terrain, cela d'une manière crédible pour une expérience de vol réaliste. Un système météo local doit donc :


* simulate weather phenomena at different scales
* simuler la météo à différentes echelles
* ideally work offline as well as online
* idéalement générer le temps avec ou sans connexion
* allow modification by the user on various scales
* autoriser une quelconque modification par l'utilisateur
* be reasonably fast to run in real-time
* être suffisament rapide pour pouvoir générer en temps réel


The actual dynamics of the atmosphere is a very complex problem which even solved approximately needs hours of CPU time on supercomputing clusters. From this, it is clear that a local weather system cannot be an (even approximately) physically accurate description of processes in the atmosphere, but needs to be a credible mockup of such a description in which heuristic rules replace simulation.  
Actuellement, les dynamiques atmosphériques sont un problème très complexe, qui même résolu a besoin d'heures de travail de la part d'un CPU, même très puissant. Ainsi, il est clair qu'un système de météo locale ne peux pas être (même approximativement) physiquement une représentation  du processus atmosphérique, mais le système doit être une maquette crédible d'une telle simulation, remplacée par des règles heuristiques.  


To give an example for what this means, consider the development of Cumulus clouds. Cumulus development is reduced on a hot day under a hazy Cirrus sky. The reason is that the Cirrus sky reflects part of the sunlight, thus the ground is not heated that much by direct sunlight and the convective processes responsible for Cumulus cloud formation are lessened. An accurate simulation would need to start with the energy absorbed from the sunlight on various types of surfaces, then solve the equations governing the heat flux from the ground to the air above, followed by fluid-dynamical equations for the convective currents creating Cumulus clouds. A heuristic rule would simply state that the probability for the placement of a Cumulus cloud into the Flightgear environment is reduced by 50% when a Cirrus cover is present (obviously, the sophistication of the ruleset determines how realistic the weather system will appear).
Pour donner un exemple, Il faut considérer un developpement de cumulus. La création de cumulus est reduite lors d'une journée à température élevée, sous un ciel de cirrus brumeux. La raison est que Le ciel composé de cirrus réfléchit une part de la lumière du soleil, qui ne chauffera pas le sol, ce qui provoquera un atténuement de la formation de cumulus. Une simulation précise devrait commencer avec la valeur de l'energie du soleil absorbée par différentes surfaces, puis résoudre les équations gouvernant le flux ascendant de l'air chaud, du sol jusqu'à l'altitude adéquate, suivi par des équations de la dynamiques des fluides pour la création de cumulus dûe à la convection. Une règle heuristique devrait simplement exposer que la rpobalité régissant le placement des cumulus dans l'environnement de Flightgear est réduite de 50% quand une couverture de cirrus est presente (évidemment, la sophistiquation des règles détermine le réalisme de la météo).


In the following, the technology for such a local weather system needed at the relevant scales is outlined - first for the situation offline, followed by ideas how it could be connected with the METAR system in online use.
Dans la suite, la technologie pour un tel système météo appelé à différentes échelles est décrit- d'abord pour un situation sans connexion, suivi par des idées sur son implémentation dans un vol en ligne, et sa connexion avec le système METAR.


=== Small scale - effect volumes and average conditions ===
=== Small scale - effect volumes and average conditions ===
Sahliyoussef
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