NOAA's vlaggenschip weermodel - het Global Forecast System (GFS) - ondergaat vandaag een belangrijke upgrade met een nieuwe dynamische kern genaamd de Finite-Volume Cubed-Sphere (FV3). Deze upgrade zal de wereldwijde numerieke weersvoorspelling naar de toekomst sturen met verbeterde voorspellingen van zwaar weer, winterstormen, en tropische cycloon intensiteit en track.

NOAA-onderzoekswetenschappers ontwikkelden de FV3 oorspronkelijk als een hulpmiddel om weerpatronen op lange termijn te voorspellen in tijdsbestekken variërend van meerdere decennia tot meerjarige, seizoensgebonden en onderseizoen. In recente jaren, makers van de FV3 in NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory breidden het uit om ook de motor te worden voor NOAA's operationele GFS van de volgende generatie.

"In de laatste paar jaren, NOAA heeft verschillende belangrijke technologische sprongen in de toekomst gemaakt - van nieuwe satellieten in een baan om de aarde tot deze nieuwste upgrade van het weermodel, " zei minister van Handel Wilbur Ross. "Door het gebruik van dit geavanceerde model, de toegewijde wetenschappers, voorspellers, en het personeel van NOAA zal altijd alert blijven voor elke bedreiging voor Amerikaanse levens en eigendommen."

De op FV3 gebaseerde GFS combineert de superieure dynamiek van wereldwijde klimaatmodellering met dagelijkse betrouwbaarheid en snelheid van operationele numerieke weersvoorspelling. Aanvullende verbeteringen aan de wetenschap die regen en sneeuw in de GFS produceren, dragen ook bij aan de verbeterde voorspellingscapaciteit van deze upgrade.

"De aanzienlijke verbeteringen aan de GFS, samen met het creëren van NOAA's nieuwe Earth Prediction Innovation Center, positioneren de VS om internationaal leiderschap terug te winnen in de wereldwijde gemeenschap voor het modelleren van aardsystemen, " zei Neil Jacobs, doctoraat, waarnemend NOAA-beheerder.

De GFS-upgrade onderging rigoureuze tests onder leiding van NOAA's National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Environmental Modeling Center en NCEP Central Operations, waaronder meer dan 100 wetenschappers, modelbouwers, programmeurs en technici uit het hele land. Met realtime evaluaties voor een jaar naast de vorige versie van de GFS, NOAA heeft de sterke punten van elk zorgvuldig gedocumenteerd. Wanneer getest tegen historisch weer dat nog drie jaar teruggaat, de opgewaardeerde FV3-gebaseerde GFS presteerde beter bij een breed scala aan weersverschijnselen.

Uit de wetenschappelijke en prestatie-evaluatie blijkt dat de geüpgradede FV3-gebaseerde GFS in veel metingen resultaten oplevert die gelijk zijn aan of beter zijn dan het huidige globale model. Deze upgrade legt de basis voor verdere vooruitgang in de toekomst, aangezien we de kwaliteitscontrole van observaties verbeteren, gegevens assimilatie, en de modelfysica.

"We zijn enthousiast over de vooruitgang die mogelijk wordt gemaakt door de nieuwe dynamische kern van GFS en de vooruitzichten voor de toekomst, " zei Louis W. Uccellini, doctoraat, regisseur, NOAA's Nationale Weerdienst. "Het uitschakelen van de dynamische kern zal een aanzienlijke impact hebben op ons vermogen om nauwkeurigere voorspellingen voor 1-2 dagen te maken en het nauwkeurigheidsniveau voor onze voorspellingen voor 3-7 dagen te verhogen. ons werk houdt daar niet op - we moeten ook de fysica verbeteren, evenals het gegevensassimilatiesysteem dat wordt gebruikt om gegevens op te nemen en het model te initialiseren."

Uccellini legde uit dat het werk van NOAA met het National Center for Atmospheric Research om een ​​gemeenschappelijke infrastructuur tussen de operationele en onderzoeksgemeenschappen te bouwen, de op FV3 gebaseerde GFS verder zal helpen dan het veranderen van de kern. "Deze nieuwe dynamische kern en ons werk met NCAR zullen de overgang van onderzoeksvooruitgang naar operaties versnellen om in de toekomst nog nauwkeurigere voorspellingen te produceren, ", voegde Uccellini eraan toe.

Het gebruik van een nieuw en geavanceerd weermodel vereist robuuste rekencapaciteit. In januari 2018, NOAA heeft zijn supercomputersystemen voor weer en klimaat uitgebreid om de prestaties met bijna 50 procent te verbeteren en 60 procent meer opslagcapaciteit toe te voegen om het weer te verzamelen en te verwerken. water- en klimaatwaarnemingen. Deze verhoogde capaciteit maakte het het hele jaar door parallel testen van de op FV3 gebaseerde GFS mogelijk.

De aflopende versie van het model zal niet langer worden gebruikt in operaties, maar zal parallel blijven lopen tot september 2019 om modelgebruikers toegang te geven tot gegevens en extra tijd om de prestaties te vergelijken.