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Autor Tema: Actualización del modelo del ECMWF  (Leído 565 veces)

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Actualización del modelo del ECMWF
« en: Octubre 13, 2021, 21:28:03 pm »
Una actualización del Sistema de Pronóstico Integrado (IFS) del ECMWF al Ciclo 47r3 implementado el 12 de octubre ha mejorado la representación de la física húmeda en el modelo y ha aumentado el uso de observación satelital en regiones nubladas en la asimilación de datos .

La actualización mejora la circulación atmosférica a gran escala y reduce los errores de trayectoria de ciclones tropicales en los pronósticos de alta resolución (HRES) y de conjunto (ENS).

Es la segunda actualización de este año, después de la actualización de mayo al ciclo 47r2 , y se produce antes de la transición a una nueva instalación informática de alto rendimiento en el centro de datos de ECMWF en Bolonia, Italia.

Cambios en la física húmeda

Ha habido una revisión importante de la representación de los procesos físicos en IFS Cycle 47r3. La siguiente ilustración muestra el alcance de los cambios.


Esta ilustración destaca muchos de los procesos de turbulencia, nubes y convección que se han modificado en la actualización de la física húmeda en IFS Cycle 47r3.

Se han realizado mejoras en la representación de turbulencia, convección, ajuste de saturación y microfísica de nubes y precipitación. Las complicadas interacciones entre estos procesos también se describen de forma más simple, eficiente, coherente e independiente de la escala.

Los desarrollos son la culminación de un trabajo que abarca varios años y son parte de un desarrollo a largo plazo de la física húmeda en el IFS en preparación para la transición a resoluciones horizontales más altas (3-5 km) en operaciones futuras.

Se pueden encontrar más detalles en un artículo reciente del Boletín .

Mayor uso de la observación
La actualización ha continuado con nuestra exitosa estrategia a largo plazo de aprovechar las observaciones de la radiación satelital no solo en cielo despejado sino en condiciones de todo el cielo, en otras palabras, en situaciones despejadas, nubladas y lluviosas.

En particular, las observaciones de sondeo de temperatura de microondas AMSU-A, algunas de las observaciones más poderosas asimiladas en el IFS, han ampliado su uso de condiciones de cielo despejado a todo el cielo.

El mayor uso de datos en las regiones nubladas conduce a un mejor ajuste a las observaciones convencionales y por satélite independientes, y a una mejora en las puntuaciones de pronóstico.

El llenado de las lagunas de datos en las regiones nubladas es muy claro en el caso del ciclón tropical Humberto (ver la ilustración). Se mejora la cobertura en las inmediaciones de Humberto (indicado por el círculo blanco), pero también en la región circundante, que probablemente sea importante para influir en su seguimiento posterior (indicado por cruces negras).


Primeras suposiciones de salidas para observaciones del canal 5 de cielo completo (izquierda) y cielo despejado (derecha) asimiladas durante la ventana de 12 horas a partir de las 00 UTC del 15 de septiembre de 2019. Las mejores ubicaciones de seguimiento del Centro Nacional de Huracanes (NHC) a las 00 UTC sobre la vida de Humberto están dadas por una X negra, con un círculo blanco que muestra la ubicación del huracán a las 00 UTC del 15 de septiembre de 2019, justo al este de Florida. Los datos de todas las plataformas AMSU-A se muestran juntos. Las salidas se normalizan por los errores de observación asignados.

Con el ciclo 47r3, el único instrumento pasivo de microondas asimilado en condiciones de cielo despejado será ATMS, que se espera que se mueva en breve a la asimilación de todo el cielo.

Otros ejemplos de un mejor uso de la observación incluyen mejoras en los cálculos de transferencia radiativa 'RTTOV' para sirenas infrarrojas hiperespectrales y una reasignación de alturas para algunas observaciones de vector de movimiento atmosférico (AMV) de bajo nivel.

Pronósticos mejorados
Hay muchos impactos positivos del ciclo 47r3, particularmente en las puntuaciones de aire en altitud y en las trayectorias de ciclones tropicales.

El geopotencial en altitud y el viento en los primeros días del pronóstico mejoraron significativamente, hasta en un pequeño porcentaje para la correlación de anomalías geopotenciales de 500 hPa del hemisferio norte, reduciéndose con el tiempo de espera. Los vientos en altura mejoran particularmente en los trópicos en todo el rango medio.

Para los ciclones tropicales, hay una mejora del 10% en los errores de ubicación de la trayectoria tanto en HRES como en la media del conjunto de ENS desde los días de pronóstico 2 a 5. Esto es el resultado de las observaciones adicionales asimiladas en las regiones nubladas y los cambios de modelo que mejoran la flujo de dirección.


El gráfico muestra los errores de ubicación de la raíz cuadrada media (RMS) (líneas continuas) en la media del conjunto de las posiciones de los ciclones tropicales en el ciclo 47r2 (azul) y 47r3 (rojo), junto con la desviación estándar (dispersión, líneas discontinuas) entre el conjunto miembros. Los resultados se basan en todas las cuencas de CT para el período comprendido entre el 2 de diciembre de 2020 y el 30 de agosto de 2021. La línea gris discontinua y la escala del lado derecho indican el número de ciclones tropicales que podrían evaluarse en cada período de tiempo. Las barras indican intervalos de confianza del 95%.

El impacto del ciclo 47r3 en los parámetros cercanos a la superficie de rango medio es más mixto. La precipitación total se mejora globalmente en la ENS. Hay una pequeña mejora en la temperatura de 2 m en los extratrópicos, pero una pequeña degradación en los trópicos. El punto de rocío de dos metros, el viento de 10 my la capa de nubes también muestran pequeños deterioros. Con un cambio físico tan importante, es inevitable que haya algunas degradaciones, y estas serán el foco de cambios en los ciclos posteriores de IFS.

Hay mejoras en los productos de pronóstico existentes, como la visibilidad, las ráfagas de viento y el período pico de las olas del océano, y varios productos nuevos para CAPE (energía potencial convectiva disponible), CIN (inhibición convectiva) y turbulencia de aire despejado.

En general, el paquete de cambios en el ciclo 47r3 es un paso importante en el desarrollo del IFS, mejorando el rendimiento general, extendiendo nuestro uso de las observaciones existentes y proporcionando una base más sólida para un mayor desarrollo del modelo y la asimilación de datos en resoluciones actuales y más altas. .

"Estoy encantado de ver la entrega de este Ciclo, que presenta los desarrollos originalmente planeados para el próximo año", dijo el Director de Investigación de ECMWF, Andy Brown. “Conduce a una mejora inmediata en muchas medidas de desempeño del pronóstico y allana el camino para futuros desarrollos”.

“Hemos introducido varios productos nuevos que fueron solicitados por usuarios de nuestros Estados Miembros y Estados Cooperantes en esta actualización”, agregó el Director de Pronósticos de ECMWF, Florian Pappenberger. “Trabajando en estrecha colaboración con el Laboratorio Europeo de Tormentas Severas, se ha introducido un nuevo resultado CAPE mejorado. En respuesta a los comentarios de los usuarios, también hemos mejorado la visibilidad y los productos de pronóstico de ráfagas de viento ".

https://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/news/2021/forecast-upgrade-improves-moist-physics-and-use-satellite

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Re:Actualización del modelo del ECMWF
« Respuesta #1 en: Octubre 14, 2021, 00:05:08 am »
En continua mejora el ECMWF y sus productos.
Un ejemplo de mejora y evolución.

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