Войти
Глобальная многомасштабная модель окружающей среды (GEM ), часто известная как Модель CMC в Северной Америке - это интегрированная система прогнозирования и усвоения данных, разработанная в Recherche en Prévision Numérique (RPN), (MRB) и Канадском метеорологическом центре (CMC). Наряду с глобальной системой прогнозов (GFS) NWS, которая рассчитана на 16 дней, ECMWF Интегрированная система прогнозирования ( IFS), срок действия которого составляет 10 дней, Лаборатория военно-морских исследований Глобальная экологическая модель ВМС (NAVGEM), срок действия которой составляет восемь дней, и Унифицированный Метеорологический офис Великобритании . Модель, рассчитанная на шесть дней, является одной из пяти основных широко используемых моделей синоптического масштаба средней дальности.
Операционная модель GEM, известная как глобальная детерминированная система прогнозирования (GDPS), в настоящее время оперативные для цикла ассимиляции глобальных данных и среднесрочного прогнозирования, цикла ускоренного освоения региональных данных и краткосрочного прогнозирования. Мезомасштабные прогнозы (распространяемые под именами региональная детерминированная система прогнозирования или RDPS для более грубой сетки и системы детерминированного прогнозирования высокого разрешения или HRDPS для более мелкой сетки) производятся в одночасье и доступны для оперативных прогнозистов. Растущее число метеорологических приложений в настоящее время либо основано на модели GEM, либо использует ее. Результат GEM составляет 10 дней, что соответствует общедоступным результатам Европейской интегрированной системы прогнозов.
Ансамблевой вариант GEM известен как Global Система ансамблевого прогнозирования (GEPS). Она состоит из 20 элементов (плюс элемент управления ) и рассчитана на 16 дней, что соответствует диапазону американской глобальной системы прогнозов. GEPS работает вместе с ансамблем GFS, чтобы сформировать Североамериканскую систему ансамблевых прогнозов. Региональная система ансамблевого прогнозирования (REPS), охватывающая Северную Америку и также состоящая из 20 членов плюс контроль, работает 72 часа.
Модель GEM была разработана для удовлетворения оперативных потребностей прогнозирования погоды в Канаде на ближайшие годы. В настоящее время они включают краткосрочное региональное прогнозирование, среднесрочное глобальное прогнозирование и усвоение данных. В будущем они будут включать прогноз текущей погоды в мезомасштабах и динамическое прогнозирование с расширенным диапазоном в месячных и сезонных временных масштабах. Суть подхода заключается в разработке единой высокоэффективной модели, которую можно реконфигурировать во время выполнения для работы либо в глобальном масштабе с одинаковым разрешением (с возможным ухудшением разрешения в «другом» полушарии), либо для работы с переменным разрешением в глобальном масштабе. таким образом, чтобы высокое разрешение было сосредоточено на интересующей области.
Динамика рабочей модели GEM формулируется в терминах гидростатических примитивных уравнений с рельефом, следующим за вертикальной координатой давления (h). Временная дискретизация является неявной двухуровневой полулагранжевой схемой. Пространственная дискретизация представляет собой формулировку точек сетки Галеркина на С-сетке Аракавы по горизонтали (широте и долготе) и не ступенчатой вертикальной дискретизации.. Горизонтальная сетка может иметь одинаковое или переменное разрешение и, кроме того, может произвольно вращаться, вертикальная сетка также может изменяться. Явная горизонтальная диффузия равна -2 по всем прогностическим переменным.
Операционная модель GEM сопряжена с полным набором физических параметризаций, в настоящее время к ним относятся:
Следующим этапом разработки модели GEM является оценка негидростатической версии для мезомасштабных приложений, где t гидростатическое предположение не работает. Версия с ограниченной площадью (открытыми границами) планируется позже. Версия GEM с распределенной памятью почти завершена, это основная работа по перекодированию, основанная на локально разработанном интерфейсе связи, в настоящее время использующем интерфейс передачи сообщений. Исследования эффективности различных схем земной поверхности, таких как ISBA (Взаимодействие почва-биосфера-атмосфера ) и CLASS (Канадская схема земной поверхности ), продвигаются вперед.
Стратегия продвигается к единой системе усвоения данных и прогнозов, в основе которой лежит единая многоцелевая многомасштабная числовая модель.
Выходные данные канадских моделей прогнозов, таких как GEM, защищены канадскими авторскими правами, но выдаются по бесплатной лицензии , если правильно отнесены к Окружающая среда Канады. Таким образом, различные неофициальные сайты распространяют данные GEM, включая GDPS и GEPS.
