Actualización del sistema de predicción del ECMWF de finales de junio de 2023

Una actualización del Sistema Integrado de Pronóstico (IFS por sus siglas en inglés) del ECMWF al Ciclo 48r1 ha mejorado sustancialmente la habilidad de las predicciones meteorológicas y ha aumentado la resolución de los pronósticos por conjunto de mediano alcance

Actualización de IFS al Ciclo 48r


Mejora de la resolución espacial de los pronósticos por conjuntos

La resolución horizontal de los pronósticos por conjuntos de medio alcance (ENS) ha aumentado de 18 a 9 km, que es la misma resolución que el pronóstico actual de alta resolución (HRES). En el futuro, la el modelo HRES y el pronóstico de control no perturbado del conjunto se fusionarán.

Además, los cambios de configuración para el pronóstico por conjuntos de rango extendido dan como resultado mejoras sustanciales en la habilidad y utilidad del pronóstico para los usuarios.

Ha habido muchos otros cambios en el modelo de pronóstico y en la asimilación de datos, lo que ha dado lugar a puntuaciones de habilidades muy mejoradas. Las mayores mejoras en las habilidades de pronóstico están asociadas con los pronósticos por conjuntos debido a la mejora de la resolución de ENS. Por ejemplo, la mayoría de las puntuaciones ENS de las variables de superficie mejoran entre un 2 % y un 6 %.

Cambios en el modelo de pronóstico

Un ejemplo del impacto del aumento de la resolución horizontal es el caso del ciclón tropical severo Ilsa, que tocó tierra en Australia Occidental en abril de 2023.

Como se puede ver en la imagen, el pronóstico de conjunto de 9 km del ciclo 48r1 inicializado el 9 de abril proporcionó un pronóstico de trayectoria más preciso que el pronóstico de conjunto de 18 km del ciclo 47r3.

Ciclón tropical Ilsa en Ciclos 48r1 y 47r3. Probabilidad de impactos del ciclón tropical Ilsa, pronosticado a partir del 9 de abril de 2023, 00 UTC, en el pronóstico por conjuntos IFS Cycle 48r1 con una resolución de 9 km (izquierda) y el pronóstico por conjuntos IFS Cycle 47r3 con una resolución de 18 km (derecha).

El nuevo pronóstico también predijo mucho mejor la intensidad de Ilsa.

Pronósticos de presión del ciclón tropical Ilsa en los Ciclos 48r1 y 47r3 La presión media del nivel del mar (MSLP) en el centro de Ilsa, pronosticada a partir del 9 de abril de 2023, 00 UTC, en el pronóstico por conjuntos IFS Cycle 48r1 con una resolución de 9 km (izquierda) y el pronóstico por conjuntos IFS Cycle 47r3 con una resolución de 18 km (derecha).

Otros cambios incluyen la adopción de una representación de varias capas de nieve en lugar de una representación de una sola capa. El esquema de nieve multicapa mejora notablemente el realismo de la capa de nieve en el modelo y conduce a una reducción de los errores de pronóstico.

Mejora del pronóstico del espesor de nieve en IFS Cycle 48r1. La figura muestra la diferencia entre la nieve de varias capas y de una sola capa en el error cuadrático medio (RMSE) de los pronósticos de profundidad de la nieve en el día 5, en comparación con los valores de la estación meteorológica SYNOP en el invierno de 2019/20. Los colores azules indican una mejora cuando se utiliza nieve multicapa.

Además de predecir la lluvia helada, el IFS ahora también puede predecir eventos de llovizna helada de alto impacto.

También se han realizado cambios sustanciales en los pronósticos de rango extendido: ahora se ejecutan diariamente en lugar de dos veces por semana, el número de miembros del conjunto se incrementó de 51 a 101 y se ejecutan a una resolución horizontal de 36 km para el pronóstico completo. intervalo, del día 0 al 46.

Para obtener detalles sobre las mejoras que esto trae, consulte el artículo web sobre pronósticos de rango extendido en el ciclo 48r1.

Cambios en la asimilación de datos

El ciclo 48r1 incluye amplios cambios en la forma en que se establecen las condiciones iniciales de los pronósticos meteorológicos.

El nuevo ciclo hará un mejor uso de 'toda la superficie' de las observaciones satelitales de microondas. Los datos obtenidos se sumarán a las múltiples observaciones meteorológicas que nos ayudan a establecer las condiciones iniciales de las previsiones meteorológicas mediante la asimilación de datos.

Observaciones AMSR2 asimiladas en el Ciclo 48r1. El gráfico muestra la cobertura de las observaciones que se asimilarán en el Ciclo 48r1 del Radiómetro de Barrido de Microondas Avanzado - 2 (AMSR2) en el canal 11, con puntos negros que indican los datos asimilados en el Ciclo 47r3 y puntos rojos los datos agregados en el Ciclo 48r1. Los datos corresponden al ciclo de las 00 UTC del 20 de junio de 2019.

Otros cambios en el sistema de asimilación de datos que se implementarán en el Ciclo 48r1 incluyen un aumento en la resolución del sistema 4D-Var utilizado para la atmósfera y un cambio a una nueva capa de software llamada OOPS (Object-Oriented Prediction System).

Los detalles sobre estos cambios y las mejoras que aportan se pueden encontrar en un artículo web sobre asimilación de datos en IFS Cycle 48r1.

Mejores pronósticos

Los cambios han resultado en mejores pronósticos de ENS y HRES en el marco de tiempo de medio plazo.

La mayoría de las puntuaciones ENS de las variables de superficie, como la temperatura a 2 m, el viento a 10 m y la precipitación total, mejoran notablemente, en el rango de 2% a 6%. La mayoría de las variables del aire superior también mejoran, entre un 1% y un 3%.

Mapa previsto de visibilidad por el modelo HRES ECMWF. Imagen solo para ilustración

El aumento de la resolución del Ciclo 48r1 mejora los pronósticos de intensidad y trayectoria de ciclones tropicales de ENS, con errores de posición reducidos hasta en un 10% y errores de presión central reducidos en alrededor de un 20%.

Los pronósticos de trayectoria de ciclones tropicales mejoran porque el modelo de 9 km tiene un sesgo de velocidad de traducción significativamente reducido. Los pronósticos de intensidad mejoran porque la resolución horizontal más alta permite una mejor representación de los fuertes gradientes horizontales asociados con sistemas intensos como los ciclones tropicales. Esto también se refleja en la dispersión de intensidad fuertemente aumentada de la ENS.

Los cambios en los pronósticos de rango extendido también conducen a mejoras en el desempeño del pronóstico, que se aplican a todos los parámetros.

Más detalles

Para obtener más detalles sobre la actualización, consulte la página web sobre la implementación de IFS Cycle 48r1.

ECMWF

Esta entrada se publicó en Noticias en 05 Jul 2023 por Francisco Martín León