Global Forecast System (GFS ) - это глобальная система численного прогноза погоды, содержащая глобальная компьютерная модель и вариационный анализ, проведенный США 'Национальная метеорологическая служба (NWS).
Математическая модель запускается четыре раза в день и производит прогнозы на срок до 16 дней вперед, но с уменьшенным пространственным разрешение через 10 дней. Навыки прогнозов обычно со временем снижаются (как и в случае любой модели численного прогнозирования погоды), и для долгосрочных прогнозов только более крупные масштабы сохраняют значительную точность. Это одна из преобладающих моделей синоптического масштаба средней дальности в общем использовании.
Модель GFS - это спектральная модель с приблизительным горизонтальным разрешением 13 км в течение первых 10 дней и 27 км от 240 до 384 часов (16 дней). По вертикали модель разделена на 64 уровня, и во времени она выдает прогноз каждый час в течение первых 120 часов, три раза в час до 10 дня и с 12 часов до 16 дня. Выходные данные GFS также используются для получения статистика выходных данных модели.
Помимо основной модели, GFS также является основой 20-элементной модели с более низким разрешением (22, считая элемент управления и рабочие элементы) ансамбль, который работает одновременно с работающей GFS и доступен в тех же временных масштабах. Этот ансамбль называется «Глобальной системой ансамблевых прогнозов» (GEFS). Статистика выпуска ансамблевой модели доступна до 8 дней. Ансамбль GFS объединен с ансамблем Глобальной многомасштабной модели окружающей среды Канады, чтобы сформировать Североамериканскую систему ансамблевого прогноза (NAEFS).
Как и в случае с большинством работ правительства США, данные GFS не защищены авторским правом и бесплатно доступны в общественном достоянии в соответствии с положениями США. закон. По этой причине модель служит основой для прогнозов многих частных, коммерческих и зарубежных погодных компаний.
К 2015 году модель GFS отставала от точности других глобальных погодных моделей. Это было особенно заметно в модели GFS, неверно предсказывающей ураган «Сэнди», выходящий в море за четыре дня до выхода на сушу, в то время как модель Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды 'правильно предсказала выход на берег в 7 дней. Было высказано предположение, что во многом это связано с ограничениями вычислительных ресурсов Национальной метеорологической службы. В ответ NWS закупила новые суперкомпьютеры, увеличив вычислительную мощность с 776 терафлопс до 5,78 петафлопс. В 2018 году вычислительная мощность снова была увеличена до 8,4 петафлопс. В начале 2010-х агентство также протестировало потенциальную заменяющую модель с другой механикой, а именно отслеживающую поток, модель икосаэдра конечного объема (FIM); он отказался от этой модели примерно в 2016 году после того, как не продемонстрировал существенных улучшений по сравнению с GFS.
В 2019 году в результате недавнего десятикратного увеличения вычислительной мощности планируется обновление модели GFS, которое увеличит ее горизонтальное разрешение до 9 км и 128 слоев до 16 дней по сравнению с нынешним пробег 13 км и 64 слоя до 10 дней.
Начиная с запуска 12z 19 июля 2017 года, модель GFS была обновлена. В отличие от недавно обновленного ECMWF, новый GFS ведет себя несколько иначе в тропиках и в других регионах по сравнению с предыдущей версией. Эта версия более точно учитывает такие переменные, как колебание Мэддена – Джулиана и Сахарский воздушный слой.
12 июня 2019 г., после нескольких лет эксплуатации Во время тестирования NOAA обновило GFS новым динамическим ядром, GFDL Динамическое ядро с кубической сферой конечного объема (FV3), в котором используется метод конечных объемов вместо спектрального метода , использовавшегося в более ранних версиях GFS. Получившаяся в результате модель, первоначально разработанная под названием FV3GFS, унаследовала прозвище GFS, а устаревшая GFS продолжала работать до сентября 2019 года. Первоначальное тестирование GFS на основе FV3 показало многообещающие, улучшив навыки крупномасштабного прогнозирования и отслеживание ураганов. точность устаревшей GFS.