Научно-методические основы интерпретации численных сезонных прогнозов в Cеверо-Евразийском климатическом центре.

Авторы

  • В. М. Хан
  • Д. Б. Киктев
  • В. Н. Крыжов
  • Р. М. Вильфанд

DOI:

https://doi.org/10.21513/2410-8758-2021-2-115--139

Ключевые слова:

вероятностный прогноз, неопределенность, СЕАКЦ, успешность, статистическая интерпретация

Аннотация

Peфepaт. Приводится краткий обзор по развитию методологии вероятностных долгосрочных прогнозов погоды как за рубежом, так и в нашей стране. Отмечается, что благодаря широкому внедрению ансамблевого подхода в гидродинамическом прогнозировании, вероятностная интерпретация долгосрочных прогнозов получила новый импульс, начиная с конца прошлого столетия. Научные исследования в рамках упоминаемых в статье проектов РФФИ послужили научной основой для разработки методов вероятностного и детерминистского сезонных прогнозов элементов погоды для практических задач Cеверо-Евразийского климатического центра (CЕАКЦ). Обсуждается роль CЕАКЦ в информационной системе климатического обслуживания. Представлены примеры климатической продукции в CЕАКЦ на базе использования технологий выпуска глобальных ансамблевых прогнозов на внутрисезонных и сезонных масштабах. Рассмотрены некоторые методы статистической интерпретации прогнозов, позволяющие повысить успешность прогнозов CЕАКЦ.

Библиографические ссылки

Бундель, А.Ю., Вильфанд, Р.М., Крыжов, В.Н., Тищенко, В.А., Хан, В.М. (2011) Оценка мультимодульного вероятностного прогноза на сезон на основе данных моделей АРСС, Mеmеорологuя u гuдрологuя, № 3, с. 5-19.

Вильфанд, Р.М., Зарипов, Р.Б., Киктев, Д.Б., Круглова, Е.Н., Крыжов, В.Н., Куликова, И.А., Тищенко, В.А., Толстых, М.А., Хан, В.М. (2019) Долгосроч- ные метеорологические прогнозы в Гидрометцентре России, Гuдромеmеоро- логuческuе uсследовaнuя u nрогнозы, № 4 (374), с. 12-36.

Груза, Г.В., Поляк, И.И., Шахмейстер, В.А. (1979) О пространственно-вре- менной статистической структуре среднего месячного геопотенциала 500 мб, Mеmеорологuя u гuдрологuя, № 4, с. 35-43.

Груза, Г.В., Ранькова, Э.Я., Ливзи, Р., Баристон, Т. (1993) Сравнительный анализ успешности двух методов сезонного прогноза температуры воздуха с использованием аналогов, Mеmеорологuя u гuдрологuя, № 7, с. 11-21.

Груза, Г.В., Ранькова, Э.Я. (1983) Вероятностные метеорологические nро- гнозы, Л., Гидрометеоиздат, 271 с.

Груза, Г.В., Ранькова, Э.Я. (2012a) Наблюдаемые и ожидаемые изменения кли- мата Pоссии темnература воздуха, Обнинск, ФГБУ ВНИИГМИ-МЦД, 196 с.

Груза, Г.В., Ранькова, Э.Я. (2012б) Динамические климатические нормы температуры воздуха, Метеорология и гидрология, № 12, с. 5-18.

Киктев, Д.Б., Круглова, Е.Н., Куликова, И.А. (2020) Об оценке индекса экс- тремальности EFI, Метеорология и гидрология, № 1, с. 5-22.

Киктев, Д.Б., Хан, В.М., Крыжов, В.Н., Зарипов, Р.Б., Круглова, Е.Н., Куликова, И.А., Тищенко, В.А. (2015) Технология выпуска региональных дол- госрочных прогнозов Cеверо-Евразийского климатического центра (CЕАКЦ), Труды Гидрометцентра Pоссии, вып. 358, с. 36-58.

Крыжов, В.Н. (2012) Региональная коррекция для Cеверной Евразии гло- бальных сезонных прогнозов Гидрометцентра России, Метеорология и гидро- логия, № 5, с. 5-14.

Крыжов, В.Н. (2013) Вероятностный сезонный nрогноз темnературы воз- духа на основе статистических связей метеорологических величин, диссерта- ция …. доктора географических наук, Москва, 297 с.

Крыжов, В.Н., Горелиц, О.В. (2015) Арктическая осцилляция и ее влияние на температуру и осадки Cеверной Евразии в ХХ веке, Метеорология и гидро- логия, № 11, с. 5-19.

Мирвис, В.М., Мелешко, В.П, Гаврилина, В.М., Матюгин, В.А., Львова, Т.Ю. (2006) Прогноз метеорологических величин на предстоящий месяц гидродинамико-статистическим методом ГГО. II. Вероятностный прогноз: анализ и интерпретация распределения ансамбля, методика и качество про- гнозов, Метеорология и гидрология, № 2, с. 5-16.

Тищенко, В.А., Хан, В.М., Толстых, М.А., Круглова, Е.Н., Куликова, И.А., Гельфан, А.Н. (2015) Применение статистической коррекции для детермини- стских месячных и сезонных прогнозов температуры воздуха и осадков по модели ПЛАВ для отдельных районов России, Труды Гидрометцентра Pос- сии, вып. 358, с. 121-132.

Тищенко, В.А., Хан, В.М., Круглова, Е.Н., Куликова, И.А. (2019) Прогнози- рование осадков и температуры в бассейне реки Амур на месячных и сезон- ных интервалах времени, Метеорология и гидрология, № 3, с. 24-39.

Толстых, М.А. (2010) Глобальная nолулагранжева модель численного nро- гноза nогоды, Обнинск, ФАО ФОП, 111 с.

Хан, В.М. (2015) Деятельность Cеверо-Евразийского климатического цен- тра (CЕАКЦ) и Cеверо-Евразийского климатического форума (CЕАКОФ) в международной структуре ВМО по улучшению климатического обслужива- ния, Труды Гидрометцентра Pоссии, вып. 358, с. 5-12.

Хан, В.M. (2017) Концепция региональных климатических форумов ВMО и вклад Cеверо-Евразийского климатического форума в ее реализацию, Труды Гидрометцентрa Pоссии, вып. 366, с. 5-13.

Хан, В.M., Вильфанд, Р.M., Бундель, А.Ю., Крыжов, В.Н., Mин, Е.M., Тищенко, В.А. (2011) Mультимодельный подход при составлении прогнозов погоды на сезон, Метеорология и гидрология, № 1, с. 19-29.

Doblas-Reyes, F.J., Déqué, M., Piedeliérem, J.-P., (2000) Multi-model spread and probabilistic seasonal forecasts in PROVOST, Quarterly Journal of Royal Meteorological Society, vol. 126, pp. 2069-2088.

Hagedorn, R., Doblas-Reyes, F.J., Palmer, T.N. (2005) The rationale behind the success of multi-model ensembles in seasonal forecasting - I. Basic concept, Tellus, vol. 57A, pp. 219-233.

Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz-Sabater, J. (2020) The ERA5 global reanalysis, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, vol. 146 (730), pp. 1999-2049.

Janowiak, J.E., Xie, P. (1999) CAMS-OPI: A global satellite-rain gauge merged product for real-time precipitation monitoring applications, J. Climate, vol. 12, pp. 3335-3342.

Kanamitsu, M., Ebisuzaki, W.I., Woollen, J., Yang, Shi-Keng, Hnilo, J.J., Fiorino, M., Potter, G.L. (2002) NCEP–DOE AMIP-II Reanalysis (R-2), Bull. Amer. Meteorol. Soc., vol. 83, pp. 1631-1643.

Kharin, V.V., Zwiers, F.W. (2003) Improved seasonal probability forecast,

Journal of Climate, vol. 16, pp. 1684-1701.

Kim, G., Ahn, J.-B., Kryjov, V.N., Sohn, S.-J., Yun, W.-T., Graham, R., Kolli, R. K., Kumar, A., Ceron, J.-P. (2016) Global and regional skill of the seasonal predictions by WMO Lead Centre for Long-Range Forecast Multi-Model Ensemble, International Journal of Climatology, vol. 36, pp. 1657-1675, doi: 10.1002/joc.4449.

Kim, G., Ahn, J.B., Kryjov, V.N., Lee, W.S., Kim, D.J., Kumar, A. (2021)

Assessment of multi-model ensemble methods for WMO LC-LRFMME, International Journal of Climatology, vol. 41, pp. E2462-E2481, doi: 10.1002/ joc.6858.

Kryjov, V.N. (2012) Seasonal climate prediction for North Eurasia, Environ. Res.

Lett., vol. 7, no. 1, pp. 015203-1 – 015203-6, doi:10.1088/1748-9326/7/1/015203.

Kryjov, V.N., Min, Y.-M. (2016) Predictability of the wintertime Arctic Oscillation based on autumn circulation, International Journal of Climatology, vol. 36, pp. 4181-4186, doi: 10.1002/joc.461.

Krzysztofowicz, R. (1983) Why should a forecaster and a decision maker use Bayes theorem, Water Resour. Res., vol. 19, pp. 327-336.

Min, Y.-M., Kryjov, V.N., Park, C.-K. (2009) Probabilistic Multimodel Ensemble Approach to Seasonal Prediction, Weather and Forecasting, vol. 24, pp. 812-828.

Min, Y.-M., Kryjov, V.N., Oh, S.-M. (2014) Assessment of APCC Multi-Model Ensemble Prediction in Seasonal Climate Forecasting: Retrospective (1983-2003) and Real-time Forecasts (2008-2013), Journal of Geophysical Research- Atmospheres, vol. 119(21), pp. 12, 132-12, 150, doi:10.1002/2014JD022230.

Min, Young-Mi., Kryjov, V.N., Oh, Sang Myeong, Lee, Hyun-Ju (2017) Skill of real-time operational forecasts with the APCC multi-model ensemble prediction system during the period 2008-2015, Climate Dynamics, vol. 49, pp. 4141-4156, doi:10.1007/s00382-017-3576-2.

Min, Y.-M., Kryjov, V.N., Oh, J.H. (2011) Probabilistic Interpretation of Regression-Based Downscaled Seasonal Ensemble Predictions with the Estimation of Uncertainty, J. Geophys. Res., vol. 116, D08101-D08101-10, doi:10.1029/2010JD015284.

Murphy, A.H. (1977) The value of climatological, categorical, and probabilistic forecasts in the cost–loss ratio situation, Mon. Wea. Rev., vol. 105, pp. 803-816.

Palmer, T.N., Brankovic, C., Richardson, D.S. (2000) A probability and decision-model analysis of PROVOST seasonal multi-model ensemble integrations, Quart. J. Roy. Meteor. Soc., vol. 126, pp. 2013-2034.

Rajagopalan, B., Lall, U., Zebiak, S. (2002) Categorical climate forecasts through regularization and optimal combination of multiple GCM ensembles, Mon. Weather Rev., vol. 130, pp. 1792-1811.

Reichler, T., Roads, J.O. (2004) Time-Space Distribution of Long-Range Atmospheric Predictability, Journal of Atmospheric Sciences, vol. 61, pp. 249-263.

Robertson, A.W., Lall, U., Zebiak, S.E., Goddard, L. (2004) Improved combination of multiple atmospheric GCM ensembles for seasonal prediction, Monthly Weather Review, vol. 132, pp. 2732-2744.

Thompson, D.W.J., Wallace, J.M. (2000) Annular modes in the extratropical circulation. Part I: month to month variability, Journal of Climate, vol. 13, pp. 1000-1016, available at: https://doi.org/10.1175/1520-0442(2000)013<1000:AMITEC>2.0.CO; 2.

Tracton, M.S., Kalnay, E. (1993) Operational ensemble prediction at the National Meteorological Center: Practical aspects, Wea. Forecasting, vol. 8, pp. 379-398.

Standardized Verification System (SVS) for Long-Range Forecasts (LRF) (2002) New Attachment II-9 to the Manual on the GDPS, WMO, no. 485, vol. I.

Xie, P., Arkin, P.A. (1997) Global Precipitation: A 17-year monthly analysis based on gauge observations, satellite estimates, and numerical model output, Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 78, pp. 2539-2558.

Загрузки

Опубликован

2021-10-22

Как цитировать

Хан, В. М., Киктев, Д. Б., Крыжов, В. Н., & Вильфанд, Р. М. (2021). Научно-методические основы интерпретации численных сезонных прогнозов в Cеверо-Евразийском климатическом центре. Фундаментальная и прикладная климатология, 7(2), 115–139. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2021-2-115--139

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)