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11-13 febrero 2009, MadridSeminario CLIVAR-ES AEMET, Agencia Estatal de Meteorología, www.aemet.es 1
Resultados de downscaling de predicción estacional sobre la
Península Ibérica
Elia Diez, [email protected] Franco, [email protected] Orfila, [email protected]
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Índice
• Donwscaling de Predicción estacional• Predicción estadística• Predicción dinámica
• Participación en proyectos europeos• DEMETER• ENSEMBLES
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Predicción estadística: método de ANALO
• Técnica de análogos de dos pasos:• 100 análogos más próximos de la altura de
geopotencial de 1000 y 500 hPa.• 30 análogos más próximos en el campo de
la humedad relativa en 1000, 925, 850 y 700 hPa.
• Búsqueda de la precipitación por el percentil óptimo.
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Predicciones estacionales estadísticas (I)
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Predicciones estacionales estadísticas (I)
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Predicciones estacionales estadísticas (predicción probabilística por ciudades)
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Predicciones estacionales estadísticas (predicción determinista por ciudades)
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Validaciones predicciónestadística (I)
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Validaciones predicción estadística (áreas ROC)
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
65,0
SON OND NDJ DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO
wet analo
wet direct output
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
65,0
SON OND NDJ DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO
dry analo
dry direct output
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Caso de verificación: Analogo1-lead time FMA-2007 probabilidad de seco-normal-húmedo
Seco Normal Húmedo
Probabilidad (%)
Húmedo
Normal
Seco
Observación FMA 2007
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Predicción dinámica: RCA
• Modelo climático regional atmosférico desarrollado por el Centro Rossby (SMHI)
• Esquemas del modelo:• Convección: Kain-Fritsch• Radiación: Savijarvi-Sass• Turbulencía: CBR• Suelo: ISBA modificado
• Resolución vertical: 40 niveles• Resolución horizontal: 0.5º latitud-longitud• Área: Domino Europa-Atlantico (15.5ºN-65.0ºN
y 67.ºW-31.0ºE)
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Condiciones de contorno
• ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) • Componente Atmosférica: IFS
• Resolución: T159 (System3:CYy31R1, 62 niveles usados 31)• Componente Oceánica: HOPE-E
• Resolución: 1.4º x 0.3º - 1.4º, 29 niveles• Acoplamiento:
• Frecuencia de acoplamiento:1 día• Tamaño del ensemble: 5 miembros en el hindcast (1981-2005) y 11
miembros en la predicción
• UK Met Office (Hadley Centre for Climate Prediction and Research)• Componente Atmosférica : HadAM3
• Resolución: 2.75º latitud por 3.75º longitud, 19 niveles en la vertical• Componente Oceánica : GloSea OGCM basado en HadCM3
• Resolución: 1.25º x 0.3º - 1.25º, 40 niveles• Acoplamiento :
• Frecuencia de acoplamiento:1 día• Tamaño del ensemble: 9 miembros en el hindcast (1991-2001)
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Predicción dinámica RCA
Anomalía observada
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Predicción dinámica RCAAnomalía observadaclimatología 1981-2005
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Validaciones predicción dinámica
ACC Temp 2m JAS
-1-0,8-0,6-0,4-0,2
00,20,40,60,8
1
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
tota
l
RCA
S3-5
S3-11
ROC Temp 2m RCA JAS
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0False Alarm Rate
Hit
Ra
te
upper
lower
half
Talagrand Diagram Temp 2m RCA JAS
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
1 2 3 4 5 6
Reliability Diagram Temp 2m RCA JAS
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half
0
5000
10000
15000
20000
25000
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
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Resultados DEMETER
(f) 203 point mesh
Precipitación acumulada para DEF 1986/87
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Resultados DEMETER
Área ROC para la salida directa y downscaling estadístico para el área deEspaña en el periodo 1986/97 con 0-3 lead-time
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Resultados DEMETER
Valores económicos para el suceso húmedo durante NDE (del sucesoEl Niño 1986/1988)
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Conclusiones de DEMETER
• La salida directa bajo estima la cantidad de precipitación y el downscaling estadístico mejora los resultados según aumenta la habilidad de la salida directa.
• La habilidad más alta esta asociado con el principio y final de la primavera, verano y otoño con 0-1 lead-time.
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Resultados del proyecto ENSEMBLES
• Objetivo:• Desarrollo de un sistema de predicción ensemble basado en el
principal estado del arte de alta resolución, modelos del Sistema Terrestre global y regional, validado contra un dataset de alta resolución en puntos de grid con control de calidad para Europa, para producir en un primer tiempo, una estimación probabilística objetiva de incertidumbre en el clima futuro para las escalas de tiempo estacional, decenal y más largas.
• RT2B• Contribucción al desarrollo de un portal web localizado en la U.
Cantabria, donde varios métodos estadísticos de downscaling se pueden utilizar
http://www.meteo.unican.es/ensembles• Expender la participación de la AEMet en DEMETER tomando como
condiciones de contorno los modelos globales del ECMWF y UKMO
• RT3• Ejecutar el modelo RCA en modelo clima tomando como condiciones
de contorno el ERA-40
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Resultados RT2B (precipitación)
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Validaciones RT2B
ACC Precipitation May 1month lead time (JJA)
-1-0,8-0,6-0,4-0,2
00,20,40,60,8
1
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
tota
l
REC
RUK
RUK-9
REC+RUK
ACC Precipitation November 1month lead time (DJF)
-1-0,8-0,6-0,4-0,2
00,20,40,60,8
1
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
tota
l
REC
RUK
RUK-9
REC+RUK
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Validaciones RT2B
Precipitation RCA-ECMWF JJA
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Precipitation RCA-UK (5 m) JJA
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Precipitation RCA-ECMWF + UK JJA
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half
0
100
200
300
400
500
600
700
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
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Resultado ENSEMBLES RT2B:predicción de temperatura a 2mpara JJA 1997 (1-lead time)
ERA40 RCA-EC
RCA-UK RCA-ECMWF+UK
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Validación RT2B
ACC Temperature May 1month lead time (JJA)
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
tota
l
REC
RUK
RUK-9
REC+RUK
Temperature RCA-ECMWF JJA
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Temperature RCA-UK (5m) JJA
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Temperature RCA-ECMWF + UK JJA
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Forecast
Ob
s. F
req
.
upper
lower
half
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
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Resultados RT3: periodo secomayo 1985-1994 (precipitación total mensual)
ERA-40
RCA
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Resultados RT3:periodo seco mayo 1985-1994 (geopotencial 500hPa mensual)
RCA
ERA-40
Los valores de ERA-40son más grandes que RCA
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Gracias por su atención