Fjärranalysdagarna 2015, 22/10/2015, Solna

Transkript

1 Fjärranalysdagarna 2015, 22/10/2015, Solna Historisk väderarkiv för Copernicus klimattjänster Heiner Körnich, Per Undén, Martin Ridal, Per Dahlgren, Esbjörn Olsson, Ulf Andrae, Tomas Landelius, Per Kållberg

2 Översyn Motivation Metod: Dataassimilering Regionala omanalyser (regional reanalysis) Europeiska omanalyser EURO4M och UERRA Mot Copernicus

3 Varför behöver man historisk väderarkiv? Nederbördfördelning behövs tex för bönder, stad- och vägplanering Stormar genom tiden behövs tex för försäkringar, skogsplanering och planering av vattenstånd i östersjön.

4 4 Present observing system Radiosondes Pilot balloons and profilers Satellites (temperature, humidity, cloud drift winds) Aircraft data Surface stations And more

5 5 Radiosondes 1 Nov 2004, ECMWF Total: 590

6 6 Aircraft data 1 Nov 2004, ECMWF Total 26219

7 7 Satellite temperature and humidity 1 Nov 2004, ECMWF Total:

8 Dataassimilering Kombinering av modellprognos och observationer med hänsyn av de respektiva felen Analysis: fullständig tillstånd av atmosfären (i modellvärlden)

9 Bättre Förbättringar i väderprognosen Vi kan inte jämföra vädret från prognoser av olika år. I stället: använd vår modernaste prognossystem för de senaste 30 åren. 3 DAGAR -> Omanalys eller Reanalysis 1 dag bättre prognoser per dekad 5 DAGAR Anomali-korrelation för 500hPageopotential (ECMWF) 7 DAGAR 10 DAGAR

10 Regionala omanalyser för Europa FP7-projekt EURO4M ( ) med KNMI, SMHI, Met Office, DWD, Météo France, MeteoSwiss, CRU, NMA Romania, University Rovira i Virgili ( SMHI producerade: 3D-omanalys: EURO4M-Hirlam ( ) 2D-markanalys: EURO4M-DYNAD/MESAN ( ) FP7-projekt UERRA ( ) med SMHI, Météo France, KNMI, MetOffice, UEA, EDI, URV, NMA-RO, ECMWF, DWD, MET Norway, UB ( SMHI ska producera: 3D-omanalys med två modeller för D-omanalys med en modell för

11 TEMPERATUR Att bygga ett väderarkiv för Europa ( ) 1) Börja med globala prognoser från ERA-Interim, 125 km upplösning 2) Använd SMHI:s regional modell HIRLAM, 22 km upplösning 3) Använd SMHI:s system för ytans analys MESAN, 5 km upplösning ( )

12 Objective of UERRA To produces ensembles of European regional meteorological reanalyses of Essential Climate Variables for several decades To estimate the associated uncertainties in the data sets To provide more observations for reanalyses To provide data services and user information Pre-operational Copernicus Climate Change Services

13 UERRA extends from FP7 EURO4M More models and analysis systems (also gridded obs) Ensembles Much longer time period 50+ years or 30 for ensemble Higher resolution than ever before More digitised observations rescued and provided Quality and uncertainty measures Comprehensive web based data and visualisation service User guidance on user oriented products 13

14 Forcing from global reanalyses: ERA-Interim (ERA-40) ERA-5 including ensembles when available 3D Upper air : - HARMONIE, SMHI - Unified Model (UM, Met Office - COSMO, Univ Bonn/DWD - Ensembles of UM, COSMO (HARMONIE mini ensemble) 2D Surface or cloudiness : - MESCAN, Météo-France - MESAN, SMHI - 5 year ensemble of MESCAN - Surface and hydrological model forced by 2D: SURFEX -> TRIP (MF) HYPE (SMHI)

15 UERRA Domain & projections Met Office CORDEX EU 11 km Uni Bonn COSMO Météo France SMHI

16 Timeline for UERRA HARMONIE 5 years 2 physics MF MESCAN 5 year 6 member ensemble MESAN hourly cloud analysis 30 years 2016 UM Ensemble 4D-VAR 30 years 2017 HARMONIE 11 km 3D-VAR -> years MESCAN 5.5 km 2D OI -> years UM 12 km Hybrid 4D-VAR 35 years COSMO 12 km Ensemble nudging (LETKF?) 5 years

17 Data Services Levels EURO4M database (100 Terrabyte) is archived in MARS at NSC. EURO4M will be made available through + The common UERRA archive is MARS at ECMWF Common set of parameters chosen for all models GRIB2 (some new definitions) + Data services from MARS and ESGF interface + Web Map Servers + Visualisation through Metview and WMS Parameters

18 Sammanfattning Omanalyser ger en konsistent historisk väderarkiv. Regionala europeiska omanalyser finns från FP7- projekt EURO4M och kommer att finnas från UERRA som del av Copernicus. Webbgränssnitt för data utvecklas i FP7-projekt CLIP- C som del av Copernicus.

19 UERRA user workshop on regional re-analyses Where: Météo France, Toulouse When: 3+4 February, 2016 (noon-noon) Topics: Regional re-analyses: qualities and deficiencies Sharing experiences and getting advise Using uncertainty information Evaluation in a user environment; fitness for purpose Tips & Tricks & Tools Project Website: