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Discussione: Aggiornamento del modello GFS

  1. #1
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    Aggiornamento del modello GFS

    Finalmente dopo anni che se ne parlava GFS si aggiorna

    GSM v12.0.0 - released August 4th, 2014 - scheduled implementation November 2014

    NOTE: In the coming two upgrades the term "GFS" will transition to "NEMS/GSM". The GSM (Global Spectral Model) is the forecast component of the larger GFS (Global Forecast System). As we transition into the NEMS superstructure, the GFS will more commonly be referred to as the GSM when discussing the forecast component. The Q1FY16 upgrade will be done within the NEMS, while the coming upgrade will still be within the GFS but listed as GSM in production. Future references to GFS should be understood to mean all components: pre-processing, analysis, forecast, post, etc.

    1. Upgrade from current operational T574 Eulerian (~23km) to T1534 Semi-Lagrangian (~13km)
    2. Use high resolution daily RGT SST instead of weekly OI SST, and use daily sea ice analysis
    3. Extend high resolution forecast from 8 days to 10 days
    4. Use McICA radiation approximation
    5. Reduced drag coefficient at high wind speeds
    6. Hybrid EDMF PBL scheme and TKE dissipative heating
    7. Retuned ice and water cloud conversion rates, background diffusion of momentum and heat
    8. Retuned orographic gravity-wave forcing and mountain block, etc.
    9. Change from Lagrangian to Hermite interpolation in the vertical to reduce stratospheric temperature cold bias
    10. Restructured physics and dynamics restart fields and updated sigio library
    11. Consistent diagnosis of snow accumulation in post and model
    12. Compute and output frozen precipitation fraction
    13. Divergence damping in the stratosphere to reduce noise
    14. Added a tracer fixer for maintaining global column ozone mass
    15. Stationary convective gravity wave drag
    16. New blended snow analysis to reduce reliance on AFWA snow
    17. Changes to treatment of lake ice to remove unfrozen lake in winter
    18. Modified initialization to reduce a sharp decrease in cloud water in the first model time step
    19. Correct a bug in the condensation calculation after the digital filter is applied
    20. Accumulation bucket changed from 12 hour to 6 hour between day 8 and day 10
    21. Land Surface changes
    22. Replace Bucket soil moisture climatology by CFS/GLDAS
    23. Add the vegetation dependence to the ratio of the thermal and momentum roughness
    24. Fixed a momentum roughness issue


    Ho evidenziato col grassetto le cose importanti. Da notare come si scenda sotto la risoluzione attuale di ECMWF a 16 km
    Francesco De Bon

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  2. #2
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    La data prevista è il 9 dicembre

    T1534 Semi-Lagrangian (13km)
    More accurate spectral-grid transforms
    Reduced grid consistency when creating orographic fields
    Use of high resolution daily SST analysis
    Use of high resolution sea ice
    Physics
    Cloud estimate modifications
    EDMF parameterization
    Dissipation heating paramterization
    Convective gravity wave drag
    McICA
    Modify how GFS diagnoses snow accumulation to be consistent with post
    Land Surface - Removal of soil moisture nudging
    Unification of analysis ensemble with GEFS ensemble
    Ensemble resolution increase to T574L64
    Analysis upgrades - See global GSI implementation roadmap
    Post Processor
    Faster/less memory version
    Updated version to use new crtm 2.1.3
    add user requested fields
    • H/T/U/V at FL410,
    • ozone at 150, 200, 250, 300, 350, and 400 mb,
    • 2m dew point,
    • wind chill and heat index,
    • instantaneous precipitation type
    • membrane SLP in GDAS pgb files


    Improved in flight icing algorithm in post
    Consolidation of GFS master file creation with GFS DNG, similation of GOES radiances and WAFS
    Francesco De Bon

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  3. #3
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    Ho chiesto lumi a Emanuele di Youmeteo a riguardo questo nuovo GFS, la sua risposta:

    Ciao Francesco,
    sì, sono già mesi che sono a conoscenza delle modifiche a GFS (nuova risoluzione, modifiche alla fisica/dinamica, SST ad alta risoluzione, upgrade alle analisi in GSI... ecc...). Lo stesso dovrebbe cambiare nome entro il 2015 in NEMS oltre a ulteriori upgrades e miglioramenti a livello di fisica/dinamica e un nuovo aumento nella risoluzione.
    Sto iniziando a testare in questi giorni i nuovi dati (ancora in versione di test/parallela): cambiano diverse cose rispetto ai vecchi quindi bisogna effettuare delle piccole modifiche alla Vtable originaria di GFS per poterli utilizzare per inizializzare Rapid Refresh.
    Operativamente, al momento, sarà difficile usarli perchè sono molto grandi (i completi superano i 200 Mb) ed il download porterebbe via troppo tempo (almeno con la mia attuale ADSL). Devo aspettare il 9 Dicembre prossimo quando saranno disponibili tutti i tools forniti da NCEP per ***8220;tagliare***8221; i dati ed ottenere quindi un download molto rapido. Secondo me ci sarà un grande impatto (in meglio) a livello di dati grezzi (ora GFS vede fattori orografici locali che prima faceva fatica ad inquadrare vista la bassa risoluzione, ma pensa a quanto possa migliorare la previsione sull***8217;Italia con una visione molto più realistica dell***8217;altitudine di Alpi ed Appennini, solo per citare un fattore) e, di conseguenza, sulle simulazioni effettuate dai lam.
    Entro il 2015, a livello teorico e a parere mio, NCEP con il suo nuovo GFS/NEMS potrebbe superare ECMWF a livello di prestazioni.
    Dal 9 Dicembre inizieremo i confronti.
    Ho effettuato proprio ora alcune modifiche al RAP: controlla, se vuoi, i prossimi giorni come si comporterà per le tue zone con l***8217;imminente peggioramento.
    Buona serata
    Emanuele

    P.S. anche youmeteo.com i prossimi mesi cambierà.
    Francesco De Bon

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  4. #4
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    Wow interessante

    Inviato dal mio PadFone 2 utilizzando Tapatalk
    Dustin: Ehi Bill, che succede?
    Bill:.........si fa verde....
    Dustin:.........verdeggia.....
    Bill: Selliamo i cavalli!
    Dustin: Al volo capo! (Twister)

  5. #5
    Team Member L'avatar di Ale
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    Quand'è che dovrebbe diventare operativa la nuova versione di gfs? Non mi sembra molto affidabile e stabile per ora, anche se non so se si tratta di una versione "demo" quella disponibile qui http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsgfseur.html
    Nell'avatar supercella del 17/7/09
    Le mie foto
    http://www.flickr.com/photos/87282230@N08/sets

  6. #6
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    7 gennaio
    Francesco De Bon

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  7. #7
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    Sembra che la data del 14 Gennaio sia definitiva, dopo mesi di spostamento (non è per niente un lavoro facile, hanno cambiato molto)

    Effective on or about January 14, 2015, beginning with the 1200
    Coordinated Universal Time (UTC) run, the National Centers for
    Environmental Prediction (NCEP) will upgrade the GFS Analysis and
    Forecast System as follows:

    - Changes to the model components
    - Increases in horizontal resolution
    - Addition of 0.25 degree gridded output
    - Addition of new product fields
    - Change to product naming convention
    - Changes in product timeliness
    - Changes to downstream model impacts

    1) Model changes to the GFS Global Spectral Model:

    - Increase horizontal resolution of the first segment of the
    forecast from Eulerian T574 (~27 km) to Semi-Lagrangian
    T1534 (~13 km), and extend the length of forecast from
    192 hours to 240 hours
    - Increase horizontal resolution of the second segment of
    the forecast from Eulerian T192 (~84 km) to semi-Lagrangian
    T574 (~35 km), and set forecast time from 240 hours to 384
    hours
    - Change from Eulerian dynamics to Semi-Lagrangian dynamics,
    which uses Hermite interpolation in both vertical and
    horizontal directions.
    - Use 5 minute daily Real-Time Global (RTG) Sea Surface
    Temperature (SST) to replace 1.0 degree Reynolds 7 day SST
    analysis
    - Initialize ice at small inland lakes in the northern
    hemisphere with 4 km Interactive Multi-sensor Snow and Ice
    Mapping System (IMS) ice analysis data from the National Ice
    Center. For large water bodies, use 5 minute NCEP/MMAB ice
    analysis data to replace 30 minute ice data
    - Use 1982-2012 5 minute SST climatology (replacing 1982-
    2001 1 degree SST climatology).
    - Use 1982-2012 30 minute sea ice concentration climatology
    (replacing 1982-2001 1 degree climatology).
    - Replace update of model snow depth by direct insertion of
    AFWA depth data with a blend of the model first guess depth
    and the AFWA depth.
    - Use X-number to prepare spectral transform base functions:
    X-number is a numerical technique that uses paired numbers
    to represent real number to avoid computational underflow or
    overflow that can occur in spectral truncation for wave
    number larger than T1000.
    - Use divergence damping in the stratosphere to reduce noise
    - Add a tracer fixer for maintaining global column ozone
    mass
    - Use the Monte-Carlo Independent Column Approximation
    (McICA) for Rapid Radiative Transfer Model (RRTM) Radiation
    - Reduce drag coefficient at high wind speeds
    - Use Hybrid Eddy-Diffusivity Mass-Flux Planetary Boundary
    Layer (EDMF PBL) scheme and Turbulent Kinetic Energy (TKE)
    dissipative heating
    - Re-tune ice and water cloud conversion rates, orographic
    gravity-wave forcing and mountain block; and reduce
    background diffusion of momentum
    - Add stationary convective gravity wave drag
    - Modify initialization of forecast state variables to
    reduce a sharp decrease in cloud water in the first model
    time step
    - Correct a bug in the condensation calculation after the
    digital filter is applied
    - Replace 1.0 degree bucket soil moisture climatology with
    CFS/Global Land Data Assimilation System (GLDAS) climatology
    at T574 (~27 km)
    - Replace 1.0 degree momentum roughness length climatology
    by using a look-up table based on vegetation type
    - Add a dependence of the ratio of the thermal and momentum
    roughness on vegetation type

    2) Model changes to the GDAS/GFS Hybrid 3D-VAR Ensemble Kalman
    Filter (EnKF) Data Assimilation:
    - Increase EnKF resolution from T254L64 to T574L64
    - Assimilate hourly GOES and EUMETSAT atmospheric motion
    vectors
    - Update radiance assimilation:
    - Assimilate SSM/IS UPP LAS and Metop-B IASI radiances
    - Use enhanced radiance bias correction scheme
    - Update to version 2.1.3 of the Community Radiative
    Transfer Model (CRTM). CRTM v2.1.3 improves
    specification of microwave sea surface emissivities.
    This, in turn, improves the analysis of near surface
    temperature over water, especially in the southern
    oceans.
    - Use stochastic physics in EnKF ensemble forecasts
    - Change the dump window for GOES Satellite Wind (satwnd)
    data from 1 hour to 6 hours. Subtypes will be added for
    (NOAA/METOP AVHRR SATWIND) infrared cloud motion vector and
    (NESDIS/GOES 3.9 micron channel) derived cloud motion vector
    Francesco De Bon

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  8. #8
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    Operativo!

    HRRR, Meteotitano e i WRF di Meteociel sono già inizializzati con i nuovi dati a 0.25°
    Francesco De Bon

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  9. #9
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    C'è una nuova versione di GFS in mode parallela che dovrebbe essere implementata a Aprile/Maggio 2016. Essa introduce l'En 4DVAR ibrido

    http://cpo.noaa.gov/sites/cpo/MAPP/w...ryl_Kleist.pdf
    http://gmao.gsfc.nasa.gov/events/adj...ons/Kleist.pdf

    L' En 4DVAR migliora lo scorecard di molti parametri
    Francesco De Bon

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