El modelo global que sustituirá al modelo americano GFS en 2019

FV3: el siguiente modelo global de pronóstico de la NOAA-NWS

Una nueva versión del modelo GFS llamado FV3, utilizando el método de volumen finito para hacer sus cálculos, fue probada el año pasado e hizo un excelente trabajo prediciendo los huracanes de 2017.

El FV3 eventualmente se convertirá en el nuevo modelo unificado de la NOAA, reemplazando la actual versión de GFS.

La NOAA está desarrollando su sistema de predicción global de próxima generación, y en su núcleo está el llamado Finite­ Volume Cubed-Sphere dynamical core (FV3) que moderniza el enfoque del Servicio Meteorológico Nacional, NWS, para modelar el tiempo.

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Un núcleo dinámico toma ecuaciones que describen el movimiento en la atmósfera, como la humedad que viaja a través del ciclo del agua, y las traduce en un lenguaje que se puede resolver por computadora. Es el motor de un modelo de pronóstico del tiempo, rastreando cómo está cambiando la atmósfera de la Tierra y qué tiempo se podría desarrollar como resultado, pero no tiene todas las piezas necesarias para hacer un pronóstico.

Cada modelo necesita tres piezas fundamentales: un núcleo dinámico, un conjunto de ecuaciones físicas que representan los procesos meteorológicos y datos sobre las condiciones atmosféricas reales antes de la predicción.

La complejidad y el alcance de la predicción numérica del tiempo significan que los supercomputadores también son esenciales para la predicción. Y a medida que la potencia de las supercomputadoras aumenta con cada nueva generación, los modelos meteorológicos mejoran exponencialmente junto con ellos.

El Modelo Global Que Sustituirá Al Modelo Americano Gfs En 2019

FV3 será el siguiente paso importante para el pronóstico global de la NOAA y es capaz de resolver la trayectoria de los sistemas de tormentas en la escala de los condados de EE.UU.

Del GFS al FV3

El Sistema Global de Pronóstico (Global Forecasting System, el popular GFS) del Servicio Meteorológico Nacional, NWS, ha sido la base de un conjunto de modelos meteorológicos durante más de 30 años. Pero a lo largo de ese tiempo, la tecnología ha mejorado y los científicos han encontrado nuevos enfoques para procesar datos. NOAA Research ha tomado los pasos para reemplazar los componentes de GFS con procesos más nuevos, más eficientes y más precisos.

FV3 es el primer paso

Fue desarrollado en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de NOAA Research inicialmente para impulsar modelos climáticos y luego fue adaptado para una predicción climática global detallada. El NWS eligió FV3 como el nuevo núcleo dinámico del GFS, en parte porque utiliza menos recursos informáticos que otras opciones.

FV3 aporta una precisión sin precedentes a las previsiones de tres maneras importantes:

  • Uso de ordenador: FV3 está diseñado para escalarse de manera eficiente a los recursos disponibles en cualquier supercomputador para obtener imágenes más rápidas y de mayor resolución. El GFS actual, desarrollado antes de la era de las computadoras de alta velocidad, no puede proporcionar información tan detallada. Incluso si funcionara en una supercomputadora con más poder de procesamiento, no funcionaría más rápido.
  • Ecuaciones verticales: FV3 usa ecuaciones verticales para acercarse sin límites a las escalas locales y proporcionar imágenes de las fluctuaciones de aire hacia arriba y hacia abajo, lo que permite resolver tormentas eléctricas y sus vientos ascendentes. Los modelos más antiguos suponen que la atmósfera experimenta fuerzas iguales desde arriba y desde abajo. Esta suposición puede proporcionar una predicción precisa sobre áreas extensas, pero no puede ver los vientos fluctuantes a pequeña escala que pueden conducir a condiciones meteorológicas severas.
  • Representación: FV3 representa el tiempo a través de los puntos en las celdas de la red conectadas, por lo que puede resolver el tiempo que se presenta en formas irregulares. El GFS actual representa todo el tiempo como ondas. Ha tenido éxito en el modelado a gran escala, pero los fenómenos meteorológicos no siempre siguen los patrones de las ondas a nivel local. Por ejemplo, las tormentas eléctricas y los frentes fríos tienen bordes agudos que una forma de onda no puede capturar por completo.
El Modelo Global Que Sustituirá Al Modelo Americano Gfs En 2019

Los científicos de investigación de NWS y NOAA están introduciendo progresivamente el GFS con FV3; se está ejecutando experimentalmente con el objetivo de entrar en funcionamiento a fines de 2019.

El nuevo modelo global tiene como objetivo ofrecer pronósticos mejores y más oportunos para atender las crecientes necesidades de los pronosticadores y las empresas meteorológicas.

El modelo FV3 se llamará de nuevo GFS cuando sea operativo.

Puede ver salidas del modelo experimental GFS FV3 en tropicaltidbits.com.

Más sobre el modelo FV3
Esta entrada se publicó en Noticias en 20 May 2018 por Francisco Martín León