| Título: |
Comparison of systematic errors in two forecast models -with similar dynamical frame-works Comparision of systematic errors in two forecast models with similar dynamic frameworks |
| Autores: |
VERNEKAR, ANANDU D. ZHOU, JIAYU KIRTMAN, BENJAMÍN |
| Fecha: | 1969-12-31 |
| Publicador: | Revistas UNAM |
| Fuente: |
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| Tipo: |
|
| Tema: | No aplica |
| Descripción: |
FForecast errors exhibit the characteristics of approximations in simulating dynamical and physical processes in models. The models are very complex and hence it is not always possible to identify the approximations responsible for any particular error pattern in forecasts. A comparison between the models' forecast performances can be valuable in isolating the causes of error patterns. Here a comparison of forecast errors in the AFGL (Air Force Geophysics Laboratory) and COLA (Center for Ocean-Land-Atmosphere Interactions) models is made with the expectation of identifying the causes of forecast errors. The two models are based on identical approximations in simulating the dynamical processes and only minor differences in parameterizations of the physical processes. Nine ten-day forecasts are made to study the error characteristics in the two models. The errors in the 500 mb geopotential height are negative in tropics and positive in extratropics. The temperatures at 850 mb are colder than observed in tropics and warmer than observed in extratropics. At 150 mb the temperatures are warmer tan observed in tropics and colder than observed in extratropics. These qualitative error characteristics are not only common to these two models, but also to the NMC (National Meteorological Center), GFDL (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory), and ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecast) forecast models. The difference in the error structure between the two models is the magnitude of the error in the tropics. The tropical error in the AFGL model is larger than that in the COLA model. Another difference is in the 850 mb relative humidity field. In the AFGL model, relative humidity errors are negative largely over the ocean and positive over land with minor exceptions. This error structure differs from that of the COLA model which consists of mostly positive errors everywhere with some small regions of negative errors. The major differences in the physical parameterizations between the two models are in the radiation interaction with deep convective clouds, the manner in which the sea surface temperature (SST) is prescribed and the vertical transport of heat and moisture by shallow convection. The magnitude of tropical errors in the geopotential height at 500 mb and temperature at 850 mb may be because the AFGL model does not include deep convective cloud-radiation interactions. The 850 mb relative humidity errors over oceans are probably due to the manner in which the SST is prescribed and the lack of proper vertical transport of moisture by the shallow convection parameterization. EN LOS MODELOS, LOS ERRORES EN LA PREDICCIÓN EXHIBEN LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS APROXIMACIONES EN LAS SIMULACIONES DE PROCESOS DINÁMICOS Y FÍSICOS. LOS MODELOS SON MUY COMPLEJOS, POR LO QUE NO SIEMPRE ES POSIBLE IDENTIFICAR LA APROXIMACIÓN RESPONSABLE DE UN CIERTO PATRÓN PARTICULAR DE ERROR EN LOS PRONÓSTICOS. UNA COMPARACIÓN ENTRE EL COMPORTAMIENTO PRONOSTICADO POR LOS MODELOS PUEDE SER VALIOSA PARA EL AISLAMIENTO DE LA CAUSA DE LOS PATRONES DE ERROR. AQUÍ SE REALIZA UNA COMPARACIÓN DE LOS ERRORES DE PRONÓSTICOS PRODUCIDOS POR LOS MODELOS DEL AFGL (AIR FORCE GEOPHYSICS LABORATORY) Y DEL COLA (CENTER FOR OCEAN-LAND-ATMOSPHERE INTERACTIONS) CON LA ESPERANZA DE IDENTIFICAR SUS CAUSAS. LOS DOS MODELOS SE BASAN EN IDÉNTICAS APROXIMACIONES DE LA SIMULACIÓN DE LOS PROCESOS DINÁMICOS, Y SOLO TIENE PEQUEÑAS DIFERENCIAS EN LAS PARAMETRIZACIONES DE LOS PROCESOS FÍSICOS. SE REALIZAN NUEVE PRONÓSTICOS A DIEZ DÍAS CON EL PROPÓSITO DE ESTUDIAR LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ERRORES DE LOS DOS MODELOS. LOS ERRORES EN LOS 500 MB DE ALTURA NEOPOTENCIAL SON NEGATIVOS EN LOS TRÓPICOS Y POSITIVOS FUERA DE ELLOS. LAS TEMPERATURAS EN EL NIVEL DE 850 MB SON MÁS FRÍAS QUE LAS OBSERVADAS EN LOS TRÓPICOS Y MAS CALIENTES QUE LAS OBSERVADAS FUERA DE ESTOS. A 150 MB LAS TEMPERATURAS SON MAS CALIENTES QUE LAS OBSERVADAS EN LOS TRÓPICOS Y FUERA DE ESTOS SON MÁS FRÍAS QUE LAS OBSERVADAS. ESTAS CARACTERÍSTICAS CUALITATIVAS DE LOS ERRORES NO SOLO SON COMUNES A ESTOS DOS MODELOS SINO QUE TAMBIÉN LOS SON A LOS MODELOS DE PRONÓSTICOS DEL NMC (NATIONAL METEOROLOGICAL CENTER), GDFL (GEOPHYSICAL FLUID DYNAMICS LABORATORY) Y DEL ECMWF (EUROPEAN CENTRE FOR MEDIUM-RANGE WEATHER FORECAST). LA DIFERENCIA EN LA ESTRUCTURA DEL ERROR ENTRE LOS DOS MODELOS ES LA MAGNITUD DE ESTE EN LOS TRÓPICOS. EL ERROR TROPICAL EN EL MODELO AFGL ES MAYOR QUE EN EL MODELO COLA. OTRA DIFERENCIA SE DA EN EL CAMPO DE LA HUMEDAD RELATIVA A LOS 850 MB. EN EL MODELO AFGL LOS ERRORES EN LA HUMEDAD RELATIVA SON NEGATIVOS, MAYORMENTE SOBRE LOS OCÉANOS Y POSITIVA SOBRE LOS CONTINENTES CON EXCEPCIONES MENORES, ESTA ESTRUCTURA DEL ERROR DIFIERE DEL MODELO COLA PARA EL CUAL LOS ERRORES SON MAYORMENTE POSITIVOS EN TODAS PARTES, EXCEPTO EN ALGUNAS PEQUEÑAS REGIONES CON ERRORES NEGATIVOS. LAS DIFERENCIAS MAYORES EN LAS PARAMETRIZACIONES FÍSICAS DE LOS DOS MODELOS ESTÁN EN LA INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON NUBES CONVECTIVAS PROFUNDAS, LA MANERA EN QUE SE PRESCRIBE LA TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE DEL MAR (SST) Y EL TRANSPORTE VERTICAL DE CALOR Y HUMEDAD POR CONVECCIÓN SOMERA LA MAGNITUD DE LOS ERRORES TROPICALES EN LA ALTURA GEOPOTENCIAL A 500 MB Y TEMPERATURA A 850 MB, PUEDE DEBERSE A QUE EL MODELO AFGL NO INCLUYE LA INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LAS NUBES DE CONVECCIÓN PROFUNDA. LOS ERRORES EN LA HUMEDAD RELATIVA A 850 MB SOBRE LOS OCÉANOS SE DEBE PROBABLEMENTE A LA MANERA EN QUE LA SST (TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE DEL MAR) SE PRESCRIBE Y A LA FALTA DE UN TRANSPORTE VERTICAL ADECUADO DE HUMEDAD POR LA PARAMETRIZACIÓN DE LA CONVECCIÓN SOMERA. |
| Idioma: | Inglés |
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