Система ансамблевых прогнозов Северной Америки - North American Ensemble Forecast System

В Система ансамблевых прогнозов Северной Америки (NAEFS) является совместным проектом с участием Метеорологическая служба Канады (MSC) в Канада, то Национальная служба погоды (NWS) в Соединенные Штаты, а Национальная метеорологическая служба Мексики (NMSM) в Мексике, обеспечивая численный прогноз погоды руководство по ансамблю на период от 1 до 16 дней.[1] NAEFS объединяет канадский MSC (Глобальная многомасштабная модель окружающей среды ) и системы глобального ансамблевого прогнозирования NWS США (Глобальная система прогнозов ), улучшая вероятностное оперативное руководство над тем, что можно построить из ансамбля любой отдельной страны.[1] Типовое руководство NAEFS включено в прогнозы соответствующих национальных агентств.[2][3]

NAEFS работает на фундаментальных принципах ансамблевое прогнозирование который предоставляет ряд возможных прогнозов погоды состояния атмосферы на заданный период прогноза. Начальное состояние атмосферы и / или конфигурация модели численного прогноза погоды немного варьируется, чтобы обеспечить диапазон возможных решений прогноза.[4][5] Системы глобального ансамблевого прогнозирования в MSC и NWS используют несколько разные, но одинаково действительные методы для инициализации и интеграции состояния атмосферы. Путем объединения ансамблей из обоих центров в один ансамбль возможный диапазон будущих состояний атмосферы для данного периода прогноза лучше отобран, что дает в среднем улучшенные оценки будущего состояния атмосферы и связанной с этим неопределенности.[6][7][8] Сотрудничество NAEFS позволяет национальным метеорологическим агентствам объединять свои исследовательские ресурсы и быстрее и эффективнее улучшать системы ансамблевых прогнозов. Обмен знаниями позволяет исследованиям и операциям разработать новое поколение ансамблевых продуктов с целью повышения своевременности и точности оповещения населения о погодных явлениях со значительными последствиями.

История

Официальные представители MSC и NWS впервые встретились в феврале 2003 г., чтобы обсудить создание совместной системы ансамблевого прогнозирования. В мае 2003 года эксперты по моделированию погоды из Канады и США провели семинар, чтобы начать планирование исследований, разработки и оперативного внедрения NAEFS. Первоначальный план развития NAEFS был завершен в октябре 2003 года. Затем началась интенсивная работа по реализации начальных операционных возможностей, которая была успешно завершена в соответствии с графиком в сентябре 2004 года. NAEFS была запущена в ноябре 2004 года в присутствии представителей трех стран.[1]

Технические детали

Составные системы прогнозирования ансамбля NAEFS и методы постобработки постоянно обновляются, чтобы включать улучшенное научное понимание атмосферных явлений, достижения в области вычислительных методов и достижения в области вычислений, среди прочего. Изменения в реализации глобальной системы ансамблевого прогнозирования NWS (GEFS), конфигурации глобальной модели прогноза (GFS) и продуктов постобработки NWS NAEFS можно найти в Центральных центрах национальных центров прогнозирования окружающей среды NWS. интернет сайт. В NWS обеспечивает глобальный и уменьшенный (КОНУС и Аляска) и MSC предоставляет глобальное руководство по модели постобработки для различных стандартных уровней давления.

Конфигурация NAEFS по состоянию на апрель 2016 г.
NAEFS
МоделиГлобальная система прогнозирования NWS (GFS ) +

Глобальная многомасштабная модель окружающей среды MSC (GEM )

Ежедневная частота0000 UTC и 1200 UTC
Длина прогноза16 дней
Неопределенность начальных условийАнсамблевый фильтр Калмана (EnKF)[9]
Контроль1 NWS + 1 MSC
Члены ансамбля40 (20 NWS + 20 MSC) за каждый цикл
Постобработка вероятностная

Товары

среднее значение, режим, стандартное отклонение,

и вероятности (10%, 50%, 90%)

Постобработка вероятностная

Разрешение продукта

NWS / MSC: 1 ° x 1 ° глобальные продукты

NWS: уменьшенный CONUS 2,5 км, Аляска 3 км

Использование в исследованиях

NAEFS был предметом метеорологических исследований.[8][10][11][12] Несколько таких исследований сравнили NAEFS с Интерактивный большой глобальный ансамбль ТОРПЭКС (ТИГГЕ), часть ТОРПЭКС, инициатива Всемирная метеорологическая организация чтобы определить, может ли их объединение дать даже лучшие прогнозы, чем любой из них по отдельности.[12][13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c «Североамериканская система ансамблевых прогнозов (NAEFS)». Погода (Канада). Получено 19 апреля, 2014.
  2. ^ «Центральные операции NCEP». Национальная служба погоды. Получено 19 апреля, 2014.
  3. ^ "Прогноз температурной аномалии: прогнозы на 8-14-й день". Погода (Канада). Получено 19 апреля, 2014.
  4. ^ Тот, Золтан; Калнай Евгения (1993-12-01). «Ансамблевое прогнозирование в NMC: генерация возмущений». Бюллетень Американского метеорологического общества. 74 (12): 2317–2330. Bibcode:1993БАМС ... 74.2317Т. Дои:10.1175 / 1520-0477 (1993) 074 <2317: efantg> 2.0.co; 2. ISSN  0003-0007.
  5. ^ Molteni, F .; Buizza, R .; Palmer, T. N .; Петролягис, Т. (1996-01-01). «Система ансамблевого прогнозирования ECMWF: методология и проверка». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества. 122 (529): 73–119. Bibcode:1996QJRMS.122 ... 73M. Дои:10.1002 / qj.49712252905. ISSN  1477-870X.
  6. ^ Palmer, T. N .; Doblas-Reyes, F.J .; Hagedorn, R .; Alessandri, A .; Gualdi, S .; Andersen, U .; Feddersen, H .; Cantelaube, P .; Terres, JM. (2004-06-01). «Разработка европейской многомодельной ансамблевой системы для межгодового прогнозирования (деметра)» (PDF). Бюллетень Американского метеорологического общества. 85 (6): 853–872. Bibcode:2004БАМС ... 85..853П. Дои:10.1175 / БАМС-85-6-853. ISSN  0003-0007.
  7. ^ Барнстон, Энтони Дж .; Мейсон, Саймон Дж .; Годдард, Лиза; Девитт, Дэвид Дж .; Зебяк, Стивен Э. (01.12.2003). "Многомодельное ансамблирование в сезонном прогнозировании климата в IRI". Бюллетень Американского метеорологического общества. 84 (12): 1783–1796. Bibcode:2003БАМС ... 84.1783Б. Дои:10.1175 / БАМС-84-12-1783. ISSN  0003-0007.
  8. ^ а б Кандилль, Гиллем; Борегар, Стефан; Ганьон, Норманд (22.06.2010). «Коррекция смещения и мультиенсибилизация в контексте NAEFS или как получить« бесплатную калибровку »с помощью мультиэмблевого подхода». Ежемесячный обзор погоды. 138 (11): 4268–4281. Bibcode:2010MWRv..138.4268C. Дои:10.1175 / 2010MWR3349.1. ISSN  0027-0644.
  9. ^ Эвенсен, Гейр (1994-05-15). «Последовательная ассимиляция данных с нелинейной квазигеострофической моделью с использованием методов Монте-Карло для прогнозирования статистики ошибок». Журнал геофизических исследований: океаны. 99 (C5): 10143–10162. Bibcode:1994JGR .... 9910143E. Дои:10.1029 / 94JC00572. HDL:1956/3035. ISSN  2156-2202.
  10. ^ А. Пейтрониро; и другие. (2007). «Разработка системы моделирования MESH для гидрологического ансамблевого прогноза Великих Лаврентийских озер в региональном масштабе» (PDF). Гидрология и науки о Земле. 11 (4): 1279–1294. Дои:10.5194 / hess-11-1279-2007.
  11. ^ "Встреча моделей: многомодельное прогнозирование в Северной Америке и за рубежом в исследованиях и операциях". Американский геофизический союз. Январь 2009 г.. Получено 19 апреля, 2014.
  12. ^ а б Кандилль, Гиллем (5 мая 2009 г.). «Многоэлементный подход: пример NAEFS». Ежемесячный обзор погоды. 137 (5).
  13. ^ Zhu, Y .; Toth, Z .; Ратледж, Гленн К. «TIGGE и NAEFS: исследования и разработки в области многоцентрового ансамблевого прогнозирования». Американский геофизический союз, Весеннее собрание 2008 г.. Получено 19 апреля, 2014.