75
Very high-resolution, non-hydrostatic, short-range ensembles Inger-Lise Frogner ECMWF Annual Seminar 11 - 14 September 2017

short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Utskifting av bakgrunnsbilde:

- Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn»

- Under «Fyll», velg «Bilde eller tekstur» og deretter «Fil…»

- Velg ønsket bakgrunnsbilde og klikk «Åpne»

- Avslutt med å velge «Lukk»

Very high-resolution, non-hydrostatic,

short-range ensemblesInger-Lise FrognerECMWF Annual Seminar 11 - 14 September 2017

Page 2: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

But: Deterministic forecasts first 2-3 days are nearly perfect ! - for z500

A. Simmons

NWP quality for 500hPa geopotential heights

Page 3: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

A predictable situation?

Courtesy Morten Køltzow, MET Norway

MSLP

Page 4: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

It depends on the scales you are interested in

Courtesy Morten Køltzow, MET Norway

Page 5: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Synoptic scale agreement between MEPS (2.5km) members

Courtesy Morten Køltzow, MET Norway

Control

Members 1 - 9

Page 6: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Zooming in on a catchment area

Courtesy Morten Køltzow, MET Norway

24h accumulated precipitation (+6h - +30h)

mbr1 mbr2 mbr3 mbr4

mbr5 mbr6 mbr7 mbr8 mbr9

20-30 mm Observed in Sogndal: 41.2 mm 30-40 mm Forecasted in Sogndal: 24.9mm (control) - 42.5mm (member 3) 40-50 mm

Page 7: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic, short-range ensembles: Challenges

1. Predictability as a function of scale

Page 8: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Classical predictability behaviour

Boer (2003)

Cor

r. an

alys

is a

nd fo

reca

st

Page 9: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Predictability as a function of scale

Page 10: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Jung, T. and Leutbecher, M. (2008)

Forecast lead time when Rank Probability Skill Score (RPSS) for EC ENS of Z500 < 0.3 (1994-2007)

Page 11: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Scale dependence of predictability for precipitation

Surcel, M., I. Zawadzki, and M.K. Yau, 2015

Decorrelation scale between members:

Power ratio for the decorrelation scale: R. R reaching 1 = no predictability

Page 12: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic, short-range ensembles: Challenges

1. Predictability as a function of scale2. Constructing the ensemble

Page 13: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

An accurate analysis

Page 14: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Computationally fast and frequently updated

Page 15: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Short model spin-up

Page 16: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Accounting for model error

Page 17: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Accounting for surface uncertainties

Page 18: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

The lateral boundaries

Frogner and Iversen, 2002

_._._ No LBC pert.

_ _ _ LBC pert.

SummerWinter

Page 19: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Cycling strategies

Page 20: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

© Crown copyright Met Office

MOGREPS-UK Hourly-cycling Demo Suite18M/6h MOGREPS-UK Nested in 18M MOGREPS-GAssumptions: Each cycle takes LBCs and IC perts from latest available MOGREPS-G.

Initial Demo Suite at 2.2km resolution to T+36 Operational-suite demo implementation at 1.5km resolution to T+120

UK4DV0

Hour Analysis LBC Stochastic Physics

Forecast Products

h0 M-G0

M-G1

M-UKcont T+126

SP1

M-G2 SP2

UK4DV1h1 M-G3 SP3

M-G4 SP4

M-G5

M-UK1 T+126

M-UK3 T+126

M-UK2 T+126

M-UK5 T+126

M-UK4 T+126

h2-5SP6-18

Lagg

ed E

nsem

ble

Pro

duct

s 18

M/6

h w

ith

Nei

ghbo

urho

od P

ost-P

roce

ssin

g(P

ossi

ble

36M

/12h

for l

onge

r for

ecas

ts to

T+1

20)

M-G6-18

SP5

IC perts

IC2

IC4

IC5

IC6-18

IC1

M-UK6-18 T+126UK4DV2-5

h6-11SP19-36M-G19-36IC19-36 M-UK19-36 T+126UK4DV6-11

IC3

Courtesy Ken Mylne

Page 21: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

COMEPS - DMI

Courtesy Xiaohua Yang

Page 22: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

COMEPS - for Nowcasting

Courtesy Xiaohua Yang

Page 23: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

How does high-resolution EPS (MEPS) score against EC ENS?

Spread and skill 12h accumulated precipitation July 2017

Page 24: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic, short-range ensembles: Challenges

1. Predictability as a function of scale2. Constructing the ensemble3. Using the ensemble

Page 25: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Probabilistic forecasts=

Better decisions, right?

Page 26: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Example based on a talk by A. Singleton (MET Norway)

Page 27: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Deterministic forecast 12:00-13:00

fog

Page 28: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Deterministic forecast 12:00-13:00

fog

Mostly sunny. Risk of local fog, mainly along the coast.

Page 29: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Deterministic forecast 12:00-13:00

fog

“What does the probability forecast say?

Page 30: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Probability of fog 10:00-11:00: 20%

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

5 member ensemble

Page 31: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Probability of fog 11:00-12:00: 20%

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

Page 32: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

Probability of fog 12:00-13:00: 20%

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

15:00

Page 33: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

Probability of fog 13:00-14:00: 20%

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

15:00

Page 34: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Probability of fog 14:00-15:00: 20%

10:00

15:00

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

Page 35: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Probability of fog 14:00-15:00: 20%

10:00

15:00

80% chance of no fog!

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

Page 36: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg
Page 37: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Member 1: fog 11:00 -12:00

10:00

15:00

fog

5 member ensemble

Page 38: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Member 2: fog 10:00 -11:00

fog

Page 39: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Member 3: fog 14:00 -15:00

fog

Page 40: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Member 4: fog 12:00 -13:00

fog

Page 41: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Member 5: fog 13:00 -14:00

fog

Page 42: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

10:00

15:00

Probability of fog during the trip: 100%

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

Page 43: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Probability of fog 14:00-15:00: 20%

10:00

15:00

80% chance of no fog!

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

Page 44: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Probability of fog 14:00-15:00: 20%

10:00

15:00

100% chance of fog!

Probability of fog

20%

40%

60%

80%

100%

Page 45: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Probabilistic forecasts=

Better decisions, right?

Only if the probability directly refers to the decision

Page 46: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Good use of probabilistic forecasts

Courtesy: Andrew Singleton

Page 47: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Good use of probabilistic forecasts

Ensemble weather forecasts can provide useful guidance when making weather dependant decisions.

Courtesy: Andrew Singleton

Page 48: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Good use of probabilistic forecasts

Ensemble weather forecasts can provide useful guidance when making weather dependent decisions.

Uncertainty information gives the user an indication of how confident they can be in a forecast.

Courtesy: Andrew Singleton

Page 49: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Good use of probabilistic forecasts

Ensemble weather forecasts can provide useful guidance when making weather dependant decisions.

Uncertainty information gives the user an indication of how confident they can be in a forecast.

Probability information can be more complex as it requires an event definition, which may be unique to each individual user. The event definition may include

Courtesy: Andrew Singleton

Page 50: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Good use of probabilistic forecasts

Ensemble weather forecasts can provide useful guidance when making weather dependant decisions.

Uncertainty information gives the user an indication of how confident they can be in a forecast.

Probability information can be more complex as it requires an event definition, which may be unique to each individual user. The event definition may include

- a threshold- a time window- a spatial area- any other conditions

Courtesy: Andrew Singleton

Page 51: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Good use of probabilistic forecasts

Ensemble weather forecasts can provide useful guidance when making weather dependant decisions.

Uncertainty information gives the user an indication of how confident they can be in a forecast.

Probability information can be more complex as it requires an event definition, which may be unique to each individual user. The event definition may include

- a threshold- a time window- a spatial area- any other conditions

Good communication with users is therefore essential for ensemble forecasts to be used to their full capacity as a decision making tool.

Courtesy: Andrew Singleton

Page 52: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

yr.no

Forecast from yr.no - based on EC ENS

Page 53: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

yr.no

Forecast from yr.no - based on EC ENS

Decision: No!

Page 54: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Precipitation

ECMWF

Page 55: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Precipitation

ECMWF

Decision: Maybe

Page 56: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy John Bjørnar Bremnes, MET Norway

Precipitation meteogram with interactivity

Page 57: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy John Bjørnar Bremnes, MET Norway

Precipitation meteogram with interactivity

Page 58: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy John Bjørnar Bremnes, MET Norway

Precipitation meteogram with interactivity

Decision: yes!

Page 59: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy John Bjørnar Bremnes, MET Norway

Page 60: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy John Bjørnar Bremnes, MET Norway

Page 61: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic, short-range ensembles: Challenges

1. Predictability as a function of scale2. Constructing the ensemble3. Using the ensemble4. Even higher resolution?

Page 62: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Higher resolution or more members?

MOGREPS- UK: Hagelin et al, 2017

__ 2.2 km 12 members__ 1.5 km 12 members__ 2.2 km 24 members

MOGREPS-UK Ranked probability score, 1h accumulated precip.

Page 63: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Raynaud and Bouttier, 2017

Higher resolution or more members?Arome MF EPS Roc Area, 5mm/6h

___ 2.5 km 12 members___ 1.3 km 12 members___ 2.5 km 34 members

Page 64: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

A case with apparent over-forecasting of wind in

Greenland

Obs

Harmonie-Arome 2.5km

Courtesy Xiaohua Yang, DMI

Page 65: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy Xiaohua Yang, DMI

Page 66: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Courtesy Xiaohua Yang, DMI

Page 67: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic, short-range ensembles: Challenges

1. Predictability as a function of scale2. Constructing the ensemble3. Using the ensemble4. Even higher resolution?5. Post processing

Page 68: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

1: Smart neighbourhood

Using nearest neighbour Using smart neighbourW

ind

spee

d (

m/s

)

Win

dsp

eed

(m/s

)

High-restopography

AROMEtopography

Method: Use nearest gridpoint at same elevation

Courtesy Thomas Nipen and Ivar Seierstad, MET Norway

Page 69: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

5 km

Nearest gridpointat same elevation

High-resolutiongridpoint

Courtesy Thomas Nipen and Ivar Seierstad, MET Norway

Page 70: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

2: Downscaling using a high-resolution reference

RAW EC-ENS Harmonie-AROME 2.5 km

EC-ENS 2.5 km Winds too weak in mountain areas

Method:- Use historical AROME and EC- Quantile mapping on each

gridpointResults:

- Better forecast climatologyCourtesy Thomas Nipen and Ivar Seierstad, MET Norway

Page 71: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Downscaling using a high-resolution reference

RAW EC-ENS Harmonie-AROME 2.5 km

EC-ENS 2.5 km

EC-ENS 0.25°

AR

OM

E 2.

5 km

Courtesy Thomas Nipen and Ivar Seierstad, MET Norway

Page 72: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic,short-range ensembles

To summarize:Ongoing work and open questions

Page 73: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic,short-range ensembles

To summarize:Ongoing work and open questions

● Better error descriptions● More members vs. higher

resolution vs. size of area?● How long forecasts are

meaningful?● Nowcasting● Calibration and post processing● Interactive use

Page 74: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

Very high-resolution, non-hydrostatic,short-range ensembles

To summarize:Ongoing work and open questions

● Better error descriptions● More members vs. higher

resolution vs. size of area?● How long forecasts are

meaningful?● Nowcasting● Calibration and post processing● Interactive use

Thank you for your attention

Page 75: short-range ensembles non-hydrostatic, Very high-resolution, · PDF fileUtskifting av bakgrunnsbilde: - Høyreklikk på lysbildet og velg «Formater bakgrunn» - Under «Fyll», velg

References

Frogner, I-L and Iversen, T (2002), High-resolution limited-area ensemble predictions based on low-resolutiontargeted singular vectors. Q.J.R. Meteorol. Soc., 128, pp. 1321–1341

G.J. Boer (2003) Predictability as a function of scale, Atmosphere-Ocean, 41:3, 203-215, DOI: 10.3137/ao.410302

Hagelin, S., Son, J., Swinbank, R., McCabe, A., Roberts, N. and Tennant, W. (), The Met Office convective-scale ensemble, MOGREPS-UK. Q.J.R. Meteorol. Soc.. Accepted. doi:10.1002/qj.3135

Jung, T. and Leutbecher, M. (2008), Scale-dependent verification of ensemble forecasts. Q.J.R. Meteorol. Soc., 134: 973–984. doi:10.1002/qj.255

Raynaud L, Bouttier F. 2017. The impact of horizontal resolution and ensemble size for convective-scale probabilistic forecasts. Q.J.R. Meteorol. Soc., Accepted, doi: 10.1002/qj.3159

Surcel, M., I. Zawadzki, and M.K. Yau, 2015: A Study on the Scale Dependence of the Predictability of Precipitation Patterns. J. Atmos. Sci., 72, 216–235,https://doi.org/10.1175/JAS-D-14-0071.1