NOAA:s flaggskeppsmodell-Global Forecast System (GFS)-genomgår idag en betydande uppgradering för att inkludera en ny dynamisk kärna som kallas Finite-Volume Cubed-Sphere (FV3). Denna uppgradering kommer att driva global numerisk väderprognos in i framtiden med förbättrade prognoser för hårt väder, vinterstormar, och tropisk cyklonintensitet och spår.

NOAA-forskare utvecklade ursprungligen FV3 som ett verktyg för att förutsäga långväga vädermönster vid tidsramar som sträcker sig från flera decennier till mellanår, säsongsbetonade och undersäsongsbetonade. Under de senaste åren har skapare av FV3 vid NOAA:s geofysiska vätskedynamiklaboratorium utökade det till att också bli motorn för NOAA:s nästa generations operativa GFS.

"Under de senaste åren, NOAA har gjort flera betydande tekniska steg in i framtiden - från nya satelliter i omloppsbana till den senaste uppgraderingen av vädermodeller, "sade handelsminister Wilbur Ross." Genom att använda denna avancerade modell, de dedikerade forskarna, prognosmakare, och personal på NOAA kommer alltid att vara uppmärksamma på alla hot mot amerikanska liv och egendom. "

Det FV3-baserade GFS sammanför den överlägsna dynamiken i global klimatmodellering med daglig tillförlitlighet och hastighet för numerisk väderprognos. Ytterligare förbättringar av vetenskapen som ger regn och snö i GFS bidrar också till den förbättrade prognosförmågan för denna uppgradering.

"De betydande förbättringarna av GFS, tillsammans med att skapa NOAA:s nya Earth Prediction Innovation Center, positionerar USA för att återta internationellt ledarskap i det globala modelleringssamhället för jordsystem, "sa Neil Jacobs, Ph.D., tillförordnad NOAA -administratör.

GFS -uppgraderingen genomgick noggranna tester som leds av NOAA:s National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Environmental Modelling Center och NCEP Central Operations som omfattade mer än 100 forskare, modellerare, programmerare och tekniker från hela landet. Med realtidsutvärderingar i ett år vid sidan av den tidigare versionen av GFS, NOAA dokumenterade var och en av styrkorna noggrant. När det testades mot historiskt väder som går tillbaka ytterligare tre år, den uppgraderade FV3-baserade GFS presterade bättre över ett brett spektrum av väderfenomen.

Den vetenskapliga och prestandautvärderingen visar att den uppgraderade FV3-baserade GFS ger resultat som är lika med eller bättre än den nuvarande globala modellen i många mått. Denna uppgradering skapar grunden för ytterligare framsteg i framtiden när vi förbättrar observationskvalitetskontroll, data assimilering, och modellfysiken.

"Vi är glada över de framsteg som möjliggjorts av den nya dynamiska GFS -kärnan och dess framtidsutsikter, "sa Louis W. Uccellini, Ph.D., direktör, NOAA:s nationella väderservice. "Att stänga av den dynamiska kärnan kommer att ha en betydande inverkan på vår förmåga att göra mer exakta 1-2 dagars prognoser och öka noggrannheten för våra 3-7 dagars prognoser. Men vårt jobb slutar inte där - vi måste också förbättra fysiken såväl som det dataassimileringssystem som används för att ta in data och initiera modellen. "

Uccellini förklarade att NOAA:s arbete med National Center for Atmospheric Research för att bygga en gemensam infrastruktur mellan verksamhets- och forskargrupperna kommer att hjälpa till att främja det FV3-baserade GFS utöver att ändra kärnan. "Denna nya dynamiska kärna och vårt arbete med NCAR kommer att påskynda övergången av forskningsframsteg till verksamheter för att producera ännu mer exakta prognoser i framtiden, "tillade Uccellini.

Att använda en ny och sofistikerad vädermodell kräver robust datorkapacitet. I januari 2018, NOAA utökade sina väder- och klimatsuperdatorsystem för att öka prestanda med nästan 50 procent och lade till 60 procent mer lagringskapacitet för att samla in och bearbeta väder, vatten- och klimatobservationer. Denna ökade kapacitet möjliggjorde parallell testning av det FV3-baserade GFS under hela året.

Den pensionerade versionen av modellen kommer inte längre att användas i drift utan kommer att fortsätta att köras parallellt fram till september 2019 för att ge modellanvändare datatillgång och ytterligare tid att jämföra prestanda.