Atmosferik yeniden analiz - Atmospheric reanalysis

Bir atmosferik yeniden analiz (Ayrıca: meteorolojik yeniden analiz ve iklim yeniden analizi) bir meteorolojik ve iklim veri asimilasyonu Uzun bir dönemi kapsayan tarihsel atmosferik gözlemsel verileri, tek bir tutarlı asimilasyon (veya "analiz") şeması kullanarak özümsemeyi amaçlayan proje.

Operasyonel veri analizi

Operasyonda sayısal hava tahmini tahmin modelleri, iklim sisteminin başlangıç ​​durumundan itibaren zamanla nasıl geliştiğine bağlı olarak atmosferin gelecekteki durumlarını tahmin etmek için kullanılır. Tahmine girdi olarak sağlanan ilk durum, bir dizi "prognostik" meteorolojik alan için veri değerlerinden oluşmalıdır - yani, modelin gelecekteki gelişimini belirleyen alanlar. Model tarafından kullanılan biçimde, örneğin düzenli bir boylam ve enlem daireleri ızgarası üzerindeki her kesişme noktasında mekansal olarak değişen alanlar gereklidir ve ilk veriler, şimdiki veya yakın geçmişe karşılık gelen tek bir zamanda geçerli olmalıdır. Buna karşılık, mevcut gözlemsel veriler genellikle modelin tüm prognostik alanlarını içermez ve diğer ek alanları içerebilir; bu veriler aynı zamanda tahmin modeli ızgarasından farklı uzamsal dağılıma sahiptir, tek bir zaman yerine bir zaman aralığı boyunca geçerlidir ve ayrıca gözlemsel hataya tabidir. Tekniği veri asimilasyonu bu nedenle bir analiz başlangıç ​​durumunun bir en uygun Modeldeki ve verilerdeki hataları hesaba katarak, sayısal modelin mevcut verilere.

Kullanımlar ve örnekler

Operasyonel tahminlerin başlatılmasına ek olarak, analizlerin kendisi daha sonraki meteorolojik ve klimatolojik çalışmalar için değerli bir araçtır. Bununla birlikte, bir operasyonel analiz veri seti, yani gerçek zamanlı tahminler için kullanılan analiz verileri, operasyonel analiz sistemleri sık sık geliştirildiğinden, herhangi bir uzun süreyi kapsıyorsa, tipik olarak tutarsızlıktan muzdarip olacaktır. Bir yeniden analiz projesi, meteorolojik ve klimatolojik çalışmalar için kullanılabilecek bir veri seti üretmek için tutarlı bir modern analiz sistemi kullanarak uzun bir tarihsel dönemi kapsayan gözlemsel verilerin yeniden işlenmesini içerir.

Yeniden analiz veri kümelerinin örnekleri şunları içerir: ECMWF yeniden analizi,[1] Araştırma ve Uygulamalar için Modern Çağın Geriye Dönük Analizi, Sürüm 2 (MERRA-2),[2] ve NCEP / NCAR Yeniden Analizi[3] (N.B .: bu bağlantılı makaleler yayınlanmış referansları içerir) ve JRA-25[4] Japonya Meteoroloji Ajansı tarafından yapılan yeniden analiz. Bu küresel yeniden analiz projelerine ek olarak, farklı bölgeler için yüksek çözünürlüklü bölgesel yeniden analiz faaliyetleri de vardır, örn. Kuzey Amerika için[5] Avrupa[6] veya Avustralya.[7] Bu tür bölgesel yeniden analizler tipik olarak bölgesel bir hava tahmin modeline dayanır ve küresel bir yeniden analizden elde edilen sınır koşullarını kullanır.[8]

Çeşitli çalışmalar, kara kutu modelleriyle diğer iklim değişkenlerini yeniden oluşturmak için yeniden analiz verilerini kullanır (ör. deniz durumu değişkenler[9]).

Kullanımda dikkat

Çoğu zaman yeniden analiz, birçok değişken için en iyi tahmin olarak düşünülebilir (örneğin rüzgarlar[10] ve sıcaklık ) atmosferin kullanımında dikkatli olunmalıdır.[11] Aletlerin bozulması, değiştirilmesi veya değiştirilmesi (ör. uydular ) ve ayrıca gözlem yöntemlerindeki değişiklikler (örn. yüzey, havada ) hata oluşturabilir.[12] Yeniden analiz verilerinin tümü gözlemle sınırlandırılmaz: bazı veri türleri, örneğin yağış (yeniden analize bağlı olarak) ve yüzey evapotranspirasyon (küresel gözlemlerin mevcut olmadığı), çalıştırılarak elde edilir (muhtemelen daha yeni) genel dolaşım veya NWP modeller. Yeniden analizlerin nemi muhafaza etmediği bilinmektedir.[13]

Referanslar

  1. ^ Uppala, S. ve ortak yazarlar, 2005: ERA-40 Yeniden Analiz. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 131, 2961–3012. DOI: 10.1256 / qj.04.176
  2. ^ Gelaro, R., ve yardımcı yazarlar, 2017: Araştırma ve Uygulamalar için Modern-Çağ Retrospektif Analizi, Sürüm 2 (MERRA-2). J. Climate, 30, 5419-5454, [1]
  3. ^ Kalnay, E., ve yardımcı yazarlar, 1996: NCEP / NCAR 40 Yıllık Yeniden Analiz Projesi. Boğa. Amer. Meteor. Soc., 77, 437–471. DOI: 10.1175 / 1520-0477 (1996) 077% 3C0437: TNYRP% 3E2.0.CO; 2
  4. ^ Onogi, K. ve ortak yazarlar, 2007: The JRA-25 Reanalysis. J. Meteor. Soc. Japonya, 85, 369–432.
  5. ^ Mesinger, F. ve yardımcı yazarlar, 2006, Kuzey Amerika Bölgesel Yeniden Analiz. Boğa. Amer. Meteor. Soc. DOI: 10.1175 / BAMS-87-3-343
  6. ^ Bollmeyer, C., Keller, JD, Ohlwein, C., Wahl, S., Crewell, S., Friederichs, P., Hense, A., Keune, J., Kneifel, S., Pscheidt, I., Redl , S., ve Steinke, S .: Avrupa CORDEX alanı için yüksek çözünürlüklü bölgesel yeniden analize doğru, QJR Meteorol. Soc., 141, 1–15, 2015, DOI: 10.1002 / qj.2486
  7. ^ Su, C.-H., Eizenberg, N., Steinle, P., Jakob, D., Fox-Hughes, P., White, CJ, Rennie, S., Franklin, C., Dharssi, I. ve Zhu, H., 2019: BARRA v1.0: The Bureau of Meteorology Atmospheric high-resolution Regional Reanalysis for Australia, Geosci. Model Geliştirme, 12, 2049-2068, DOI: 10.5194 / gmd-12-2049-2019
  8. ^ Kaiser-Weiss, AK, Borsche, M., Niermann, D., Kaspar, F. Lussana, C., Isotta, F., van den Besselaar, E., van der Schrier, G., and Undén, P .: İklimsel uygulamalar için bölgesel yeniden analizlerin katma değeri, Environmental Research Communications, 2019. DOI: 10.1088 / 2515-7620 / ab2ec3
  9. ^ Peres, D. J .; Iuppa, C .; Cavallaro, L .; Cancelliere, A .; Foti, E. (2015-10-01). "Sinir ağları ve rüzgar verilerini yeniden analiz ederek önemli dalga yüksekliği kaydı uzantısı". Okyanus Modelleme. 94: 128–140. Bibcode:2015OcMod..94..128P. doi:10.1016 / j.ocemod.2015.08.002.
  10. ^ Kaiser-Weiss, AK, Kaspar, F., Heene, V., Borsche, M., Tan, DGH, Poli, P., Obregon, A., and Gregow, H., 2015: Comparison of Regional and global reanalysis near near -Almanya üzerinde istasyon gözlemleri ile yüzey rüzgarları, Adv. Sci. Res., 12,187-198, DOI: 10.5194 / asr-12-187-2015
  11. ^ Parker, W.S., 2016: Yeniden Analizler ve Gözlemler: Fark Nedir? Boğa. Amer. Meteor. Soc., 97, 1565–1572, DOI: 10.1175 / BAMS-D-14-00226.1
  12. ^ Trenberth, K. E., D. P. Stepaniak, J. W. Hurrell ve M. Fiorino, 2001: Tropiklerde Reanaliz Kalitesi. J. Climate, 14, 1499–1510. DOI: 10.1175 / 1520-0442 (2001) 014% 3C1499: QORITT% 3E2.0.CO; 2
  13. ^ Nigam, S., ve A. Ruiz-Barradas, 2006: Küresel ve Bölgesel Yeniden Analizlerde ve AMIP Simülasyonlarında Kuzey Amerika Üzerindeki Mevsimsel Hidroklima Değişkenliği: Çeşitli Temsil. J. Climate, 19, 815–837. DOI: 10.1175 / JCLI3635.1

Belirli yeniden analizler hakkında okuma

  • Kalnay, E. ve ortak yazarlar, 1996: The NCEP / NCAR 40 Yıllık Yeniden Analiz Projesi. Boğa. Amer. Meteor. Soc., 77, 437–471.
  • Kanamitsu, M., W. Ebisuzaki, J. Woolen, S.-K. Yang, J. J. Hnilo, M. Fiorino ve G.L. Potter, 2002: NCEP-DOE AMIP-II Yeniden Analiz (R-2). Boğa. Amer. Meteor. Soc., 83, 1631–1643.
  • Mesinger, F. ve yardımcı yazarlar, 2006: Kuzey Amerika Bölgesel Yeniden Analizi. Boğa. Amer. Meteor. Soc., 87, 343–360, http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-87-3-343.
  • Uppala, S. ve yardımcı yazarlar, 2005: The ERA-40 Yeniden Analiz. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 131, 2961–3012, https://doi.org/10.1256/qj.04.176.
  • Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz-Sabater, J., Nicolas, J., Peubey, C., Radu, R., Schepers, D ., Simmons, A., Soci, C., Abdalla, S., Abellan, X., Balsamo, G., Bechtold, P., Biavati, G., Bidlot, J., Bonavita, M., De Chiara, G., Dahlgren, P., Dee, D., Diamantakis, M., Dragani, R., Flemming, J., Forbes, R., Fuentes, M., Geer, A., Haimberger, L., Healy, S., Hogan, RJ, Hólm, EA, Janisková, M., Keeley, S., Laloyaux, P., Lopez, P., Radnoti, G., Rosnay, PD, Rozum, I., Vamborg, F., Villaume, S., Thépaut, J.-N., 2020: ERA5 küresel yeniden analiz. Q J R Meteorol Soc, https://doi.org/10.1002/qj.3803.
  • Onogi, K. ve yardımcı yazarlar, 2007: JRA-25 Yeniden analiz. J. Meteor. Soc. Japonya, 85, 369–432, https://doi.org/10.2151/jmsj.85.369.
  • Kaspar, F., Niermann, D., Borsche, M., Fiedler, S., Keller, J., Potthast, R., Rösch, T., Spangehl, T. ve Tinz, B., 2020: Bölgesel atmosferik Deutscher Wetterdienst'teki yeniden analiz faaliyetleri: yenilenebilir enerjiye odaklanarak değerlendirme sonuçlarının ve uygulama örneklerinin incelenmesi, Adv. Sci. Res., 17, 115–128, https://doi.org/10.5194/asr-17-115-2020.

Ayrıca bakınız

Dış bağlantılar