글로벌 예보 시스템

Global Forecast System
GFS의 예측 제품의 예이며, 이 경우 850 MB 전위 높이와 온도의 96시간 예측입니다.

GFS(Global Forecast System)는 미국 국립기상청(NWS)이 운영하는 글로벌 컴퓨터 모델과 변동 분석을 포함하는 글로벌 수치 예측 시스템입니다.

작동

이 수학적 모델은 하루에 4번 실행되며 최대 16일 전에 예측이 생성되지만 10일 후에는 공간 분해능이 저하됩니다.예측 기술은 일반적으로 (수치 기상 예측 모델과 마찬가지로) 시간이 지남에 따라 감소하며, 장기 예측의 경우 더 큰 규모만 상당한 정확도를 유지합니다.일반적으로 사용되는 주요 시놉틱 스케일 중 범위 모델 중 하나입니다.

원칙

GFS 모델은 0-16일 동안 약 13km의 수평 분해능을 가진 FV3 모델입니다.수직에서 모델은 127층으로 분할되어 중간권계면(약 80km)까지 확장되며, 일시적으로 처음 120시간 [1]동안 매 시간, 10일째에는 매 시간, 16일째에는 매 시간 매 시간 예측 출력을 생성한다.GFS로부터의 출력은 모델 출력 통계 정보 작성에도 사용됩니다.

변종

메인 모델 외에 GFS는 운용 GFS와 동시에 동작하며 동시에 이용할 수 있는 저해상도 30 멤버(31명, 컨트롤 멤버 및 운용 멤버 카운트) 앙상블의 기초이기도 합니다.이 앙상블을 "글로벌 앙상블 예측 시스템"(GEFS)이라고 합니다.GFS 앙상블은 캐나다의 Global Environmental Multiscale Model 앙상블과 결합하여 북미 앙상블 예측 시스템(NAEFS)을 형성합니다.

사용.

미국 정부의 대부분의 저작물과 마찬가지로 GFS 데이터는 저작권이 없으며 미국 법률의 규정에 따라 공공 도메인에서 무료로 이용할 수 있습니다.이러한 이유로, 이 모델은 수많은 민간, 상업 및 외국 기상 회사의 예측의 기초가 됩니다.

정확성.

2015년까지 GFS 모델은 다른 세계 기상 [2][3]모델의 정확도에 뒤쳐졌다.이는 GFS 모델에서 허리케인 샌디가 상륙 4일 전까지 바다로 나가는 것을 잘못 예측한 반면, 유럽 중거리 기상 예보 센터의 모델은 상륙을 7일로 정확하게 예측했다.이 중 상당수는 국립 기상청 내 계산 자원의 제한에 기인하는 것으로 추정되었다.이에 대응하여 NWS는 새로운 슈퍼컴퓨터를 구입하여 처리 능력을 776 테라플롭스에서 5.78 페타플롭스로 [4][5][6]향상시켰습니다.2017년 7월 19일 12z를 통해 GFS 모델이 업그레이드되었습니다.최근 업그레이드된 ECMWF와 달리 새로운 GFS는 열대지방 및 기타 지역에서 이전 [7]버전과 비교하여 약간 다르게 동작합니다.이 버전은 Madden-Julian 진동 및 Saharan 공기층과 같은 변수를 더 정확하게 설명합니다.2018년에는 처리능력이 다시 8.4페타플롭으로 [8]향상되었으며, 2010년대 초에는 FIM(flow-following, finite-volume icoesheedal model, fIM)과 함께 잠재적 대체모델을 시험하였으나 GFS에 비해 크게 개선되지 못하자 2016년경에 이를 포기하였다.

2019년, GFS를 GSM (글로벌 스펙트럼 모델)에서 새로운 FV3 다이코어로 변환하는 주요 업그레이드가 이루어졌습니다.수평 해상도와 수직 해상도는 동일했지만, 이는 현재 UFS(Unified Forecast System)로 알려진 토대를 마련했습니다.

2021년 3월 22일 NOAA는 GFS 모델을 WaveWatch III 글로벌 웨이브 모델과 결합하여 업그레이드하여 GFS의 해상도를 64에서 127로 높이고 WaveWatch III 예측 창을 10일에서 16일로 연장했습니다.이로 인해 일부 기상학자들은 GFSv16 업그레이드가 당시 [9][10]가장 정확한 지구 기상 모델로 여겨졌던 ECMWF의 모델과의 정확도 격차를 줄이기에 충분할 것이라는 희망을 갖게 되었다.

업그레이드된 다이내믹 코어

2019년 6월 12일, 몇 년간의 테스트 후 NOAA는 GFS의 이전 버전에서 사용한 스펙트럼 방법 대신 유한 체적 방법을 사용하는 새로운 동적 코어인 GFDL Finite-Volume Cubed-Sphere Dynamic Core(FV3)로 GFS를 업그레이드했다.FV3GFS라는 이름으로 처음 개발된 이 모델은 GFS라는 별명을 물려받았으며,[11][12] 기존 GFS는 2019년 9월까지 계속 실행되었다.FV3 기반 GFS의 초기 테스트에서는 기존 [13]GFS의 대규모 예측 기술과 허리케인 추적 정확도가 향상되어 유망한 것으로 나타났습니다.

GFS의 미래

이제 FV3GFS의 초기 운영 구현이 완료됨에 따라 NOAA의 EMC(Environmental Modeling Center) 글로벌 모델링은 다음 GFS(v16) 업그레이드 개발에 초점을 맞췄습니다. 이 업그레이드에는 두 배의 수직 해상도(64~127층), 고급 물리학, 데이터 동화 시스템 업그레이드 및 NCE의 GP와의 결합이 포함됩니다.Unified Forecast System(UFS; 통합 예측 시스템) 커뮤니티 모델을 사용한 lobal Wave 모델.GFSv16은 2021년 [14]3월 22일에 구현되었습니다.

2020년 9월 23일, NCEP의 첫 번째 글로벌 UFS 애플리케이션이 Global Ensemble Forecast System(GEFS v12)에 구현되었다.이 업그레이드의 컴포넌트는 다음과 같습니다.

  • GEFS의 대기 성분으로 FV3 글로벌 모델(GFS v15와 동일 버전) 사용
  • 수평 해상도를 최대 25km까지 향상
  • 예측 기간이 10일에서 16일로 늘어났습니다.
  • 21명에서 31명으로 증가
  • GEFS 대기 구성 요소를 NCEP 글로벌 웨이브 모델에 결합
  • GOCART(GSD-Chem)에 기반한 에어로졸 예측 및 인라인 에어로졸 표현을 위해 32번째 멤버를 5일(GEFS-Aero) 실행한다.

이 구현은 NCEP에서 최초로 글로벌 규모로 결합된 시스템으로 이전의 독립형 Global Wave Ensemble 및 NEMS GFS Airosol Component(NGAC) 시스템을 대체합니다.자세한 내용은 EMC Model Evaluation Group의 GEFS v12 웹 사이트, EMC GEFS 웹 페이지 및 EMC GEFS-Aerosol 웹 페이지를 참조하십시오.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Timothy McClung. "Technical Implementation Notice 16-11 Amended". Nation Weather Service. Archived from the original on 5 June 2016. Retrieved 5 June 2016.
  2. ^ Berger, Eric (21 June 2016). "The US weather model is now the third-fourth best in the world". Ars Technica.
  3. ^ Berger, Eric (11 March 2016). "The European forecast model already kicking America's butt just improved". Ars Technica. Retrieved 16 August 2016.
  4. ^ Kravets, David (5 January 2015). "National Weather Service will boost its supercomputing capacity tenfold". Ars Technica. Retrieved 16 August 2016.
  5. ^ Rice, Doyle (22 February 2016). "Supercomputer quietly puts U.S. weather resources back on top". USA Today. Retrieved 16 August 2016.
  6. ^ "NOAA completes weather and climate supercomputer upgrades". NOAA. Retrieved 16 August 2016.
  7. ^ Team, NCO Web. "NCO PMB – Upcoming Changes". www.nco.ncep.noaa.gov. Retrieved 19 July 2017.
  8. ^ "NOAA kicks off 2018 with massive supercomputer upgrade National Oceanic and Atmospheric Administration". www.noaa.gov. Retrieved 20 August 2018.
  9. ^ Lauren Gaches (22 March 2021). "NOAA upgrades flagship U.S. global weather model". NOAA. Retrieved 14 September 2021.
  10. ^ Paul Douglas (18 April 2021). "Will a New GFS Weather Model Upgrade Close the Gap with The European Model?". AerisWeather. Retrieved 14 September 2021.
  11. ^ "Service Change Notice 19-40" (PDF). NOAA. Retrieved 12 June 2019.
  12. ^ "NOAA to develop new global weather model National Oceanic and Atmospheric Administration".
  13. ^ "NOAA Budget Cuts Get Chilly Reception in Congress". 27 April 2018.
  14. ^ "Service Change Notice 21-20" (PDF). National Weather Service. Retrieved 22 March 2021.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)

외부 링크

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