GBond oldala

A GFS előrejelzésének statisztikája I.

A futások időpontja: 2005.11.20 00UTC - 2005.12.07 00UTC(69 egymás utáni futás)
Az előrejelzések időtávja: 6-180 h

Az 500 hPa és 1000 hPa szintjének különbségét vizsgáltam, amely a légkör alsó felének átlagos hőmérsékletét jellemzi:
T_átlagos ~ 0.0493(H₅₀₀ - H₁₀₀₀) , ahol a T Kelvinben, a magasságkülönbség m-ben értendő.
Az adatok a www.wetter3.de/animation weboldalról lementett térképekből származnak.

1. A hibák eloszlása az előrejelzési idő függvényében
A hiba definíciója: A vizsgált változónak az analízisben szereplő(a mért adatokból származó) értéke és ennek egy adott idővel előre prognosztizált értékének a különbsége.
Különböző előrejelzési időtávokra különböző hibaeloszlások jöttek ki, Európa egész területére nézve. A hibák jellemző hisztogramja(kék), ezeket jól lehet közelíteni normális eloszlással(piros):

Ezzel a lépéssel az eloszlást két számmal lehet jellemezni: az átlaggal(középpont), és a szórással(szélesség), ezek a normális eloszlás paraméterei. Az hibaátlagok elég közel vannak a nullához az összes eloszlásnál, tehát a szórás mentén könnyen összehasonlíthatóak a különböző időtávú előrejelzések.
A szórás növekedése az előrejelzési idővel:

Az x tengely mentén az idő(egy egység 6 órát jelent), az y tengelyen Celsius fokokban mért szórás szerepel.
A szórás négyzete 0-tól kb. 120-144 óráig exponenciálisan növekszik, ezután lineáris jelleget vesz fel.

2. A különböző UTC-s futások összehasonlítása

Visszamenőleg 69 + 1 - 30 = 40 futás beválását lehetett vizsgálni teljesen 180 óráig, mindegyik fajtánál 10-ből vettem az átlagot.

A színek: 00-kék, 06-zöld, 12-piros, 18-cián
Az látható az ábrából, hogy a 00 és 12 UTC-s futás az valamivel jobb, mint a 06 UTC-s és a 18UTC-s. A 30 időpontból egy kivételével mindegyikben ezeknek a legkisebb a szórása: 11-szer a 00 UTC-s, 18-szor a 12 UTC-s, egyszer a 18 UTC-s futás volt a legjobb.
Az átlagos szórásokban is megmutatkoznak a különbségek, bár nem túl nagyok:

00 UTC: 2.4591
06 UTC: 2.5363
12 UTC: 2.4378
18 UTC: 2.4816

Ennek az az oka, hogy a 00 és 12 UTC-s (fő)futásokban a mért szondaadatok vannak benne, míg a másik kettőbe interpolált értékek kerülnek.