مقایسه دقت مدل پیش بینی آب و هوا GFS و ECMWF

۲۴ فروردين ۰۳ ، ۲۱:۲۶ نويسنده: بهزاد سرهادی

در سال ۲۰۱۵، دقت مدل GFS از مدل‌های پیش‌بینی آب‌وهوای جهانی دیگر عقب افتاده بود. نمونه بارز آن، پیش‌بینی نادرست مسیر طوفان سندی توسط GFS بود که تا چهار روز قبل از رسیدن به خشکی، مسیر آن را به سمت دریا نشان می‌داد، در حالی که مدل مرکز پیش‌بینی‌های میان‌مدت هواشناسی اروپا (ECMWF) ۷ روز قبل به درستی خشکی‌نشینی طوفان را پیش‌بینی کرده بود. گفته می‌شود دلیل افت دقت GFS، محدودیت منابع محاسباتی در سرویس ملی هواشناسی آمریکا (NWS) بود. در پاسخ به این مشکل، NWS ابررایانه‌های جدیدی را خرید که قدرت پردازش را از ۷۷۶ ترافلاپس به ۵.۷۸ پتافلاپس افزایش داد.

از سال ۲۰۱۷ تاکنون، مدل GFS به‌طور پیوسته به‌روزرسانی شده است. در به‌روزرسانی‌های اخیر، دقت مدل در محاسبه متغیرهایی مانند نوسان مادن-جولیان و لایه Saharan Air بهبود یافته است.

با وجود به‌روزرسانی‌ها، برخی از کارشناسان هواشناسی معتقدند که مدل GFS هنوز از نظر دقت به پای مدل ECMWF که دقیق‌ترین مدل پیش‌بینی آب‌وهوای جهانی در حال حاضر محسوب می‌شود، نمی‌رسد. با این حال، تلاش‌ها برای ارتقای GFS همچنان ادامه دارد و در سال ۲۰۲۱، NWS با به‌روزرسانی GFSv16 و جفت کردن آن با مدل موج جهانی WaveWatch III، گام دیگری در جهت افزایش دقت این مدل برداشت.

به طور خلاصه، دقت مدل GFS در گذشته نگرانی‌هایی را به وجود آورده بود، اما به‌روزرسانی‌های مداوم و تلاش‌ها برای ارتقای آن، نشان‌دهنده تعهد به بهبود عملکرد این مدل است.

در ۱۲ ژوئن ۲۰۱۹، بعد از چندین سال آزمایش، اداره ملی اقیانوسی و атмосфер آمریکا (NOAA) مدل GFS را با یک هسته دینامیکی جدید به نام هسته دینامیکی FV3 (هسته دینامیکی مدل کره‌ی مکعبی با حجم محدود GFDL) ارتقا داد. این هسته از روش حجم محدود به جای روش طیفی که در نسخه‌های قبلی GFS استفاده می‌شد، بهره می‌برد. مدل حاصل‌شده که در ابتدا با نام FV3GFS توسعه یافته بود، نام GFS را به ارث برد و نسخه قدیمی GFS تا سپتامبر ۲۰۱۹ همچنان اجرا می‌شد. آزمایش‌های اولیه‌ی GFS مبتنی بر FV3 امیدوارکننده بود و نشان‌دهنده‌ی بهبود در مهارت پیش‌بینی مقیاس بزرگ و دقت مسیر طوفان نسبت به GFS قدیمی بود.