Melyik teljesít legjobban a GEM, GFS, JMA, NGP modellek közül?


Az elemzéshez a Wetterzentrale oldaláról letölthető képeket használtam fel.
A futások időpontja: 2006.12.12 12UTC - 2007.03.21 12UTC
Ez az intervallum 100 napot foglal magában, minden nap minden modellnél a 12UTC-s futást töltöttem le, ami az előrejelzések naponkénti ellenőrzését tette lehetővé. A modellek outputjai különböző előrejelzési időtávon érhetőek el:
GEM: 0-5 nap
GFS: 0-7 nap
JMA: 0-8 nap
NGP: 0-6 nap

A vizsgált változók az 500 hPa szint magassága és a 850 hPa szint hőmérséklete.
Az értékeket egy Európát többé-kevésbé lefedő tartományon vizsgáltam:



Az előrejelzések validációjához az 5 modell analízisének átlagát használtam fel, hogy egyik modell se legyen jobban figyelembe véve a másiknál, illetve az analízis hibájának csökkentése érdekében.

A hibát az abszolút eltérések átlagaként definiáltam:


He(x,y) az előrejelzett magasság, Ha(x,y) az átlag-analízisben lévő magasság egy adott pontban, itt T a bekeretezett tartományt jelöli. N a téglalapon belül található képpontok száma.
Ezzel minden napra modellenként, és előrejelzési távonként kiszámolható egy E érték, amelynél van érvényes előrejelzés és analízis. Ez a feltétel nem mindig teljesült, a 100-ból 77-87 volt kiértékelhető modelltől/időtávtól függően.

A modellek teljesítményének kiszámolásához átlagoltam az érvényes E értékeket az összes napra, modell és előrejelzési időtáv szerint lebontva.
Az 500 hPa szint magasságának hibái gpdm-ben:
1 2 3 4 5 6 7 8
GEM 1.208 2.032 3.002 4.279 5.808---
GFS 0.933 1.803 2.494 3.660 5.029 6.393 7.662-
JMA 0.917 1.594 2.528 3.717 5.091 6.432 7.596 8.779
NGP 1.375 2.128 3.072 4.352 5.894 7.545--

A 850 hPa hőmérsékletének hibái Kelvinben:
1 2 3 4 5 6 7 8
GEM 0.844 1.117 1.432 1.841 2.140---
GFS 0.819 1.064 1.336 1.676 2.109 2.484 2.841-
JMA 0.820 1.092 1.420 1.785 2.170 2.581 3.013 3.367
NGP 1.057 1.355 1.677 2.027 2.430 2.874--

A H500 előrejelzésében a legjobb modell 1-2 napos időtávra a JMA, ezen felül pedig a GFS. Viszont a JMA értékei ezután sem nagyon maradnak el a GFS-étől, sőt 7 napra előre jobb a GFS-nél. A GEM és az NGP nagyon hasonlóan teljesítenek az első 3 nap, de az NGP a legrosszabb(főleg 3 napon túl).

A T850 előrejelzésénél egyértelműen a GFS a legjobb, a JMA itt is szorosan követi. Az NGP ebben is a legrosszabb, és az sem javít a helyzetén, ha a saját analízisével validálom az analízis-átlag helyett.

Ugyanezzel a módszerrel számolt hibák Magyarország területére nézve

H500:
1 2 3 4 5 6 7 8
GEM 1.221 1.807 2.833 3.617 5.012---
GFS 0.786 1.692 2.138 3.549 4.641 6.846 6.955-
JMA 0.894 1.691 2.560 3.566 4.513 5.697 6.178 8.495
NGP 1.225 2.097 3.094 4.084 6.040 6.496--

T850:
1 2 3 4 5 6 7 8
GEM 0.742 1.067 1.419 2.030 2.227---
GFS 0.744 0.971 1.397 1.862 2.589 3.016 3.260-
JMA 0.738 1.137 1.408 1.946 2.217 2.679 3.097 3.577
NGP 1.030 1.394 1.746 2.300 2.716 3.336--

Ezek az eredmények már érdekesebben alakultak, mint Európára nézve. Itt már messze nem olyan egyértelmű, hogy a GFS a legjobb modell.
Az 500 hPa magasságot tekintve az első 4 napon a GFS a legjobb, bár 2 napnál a JMA jobb egy hajszálnyival. Viszont 4 nap felett a JMA jobbnak bizonyul a GFS-nél, és a 6. nap az NGP is megelőzi.
A 850 hPa hőmérsékletének előrejelzése is változatos képet mutat. A GFS 2-4 napig a legjobb, a JMA az 5. naptól veszi át a vezetést, de az első nap is a legkisebb a hibája.
Általánosságban, a GEM közepes eredményt ad, és az NGP a legrosszabb.


(C) GBOND
2007.04.03
Frissítve: 2007.04.17