Реанализ атмосферы (также: метеорологический реанализ и климатический реанализ ) - это метеорологический и климат проект ассимиляции данных, который направлен на ассимиляцию исторических данных наблюдений за атмосферой за длительный период с использованием единой последовательной схемы ассимиляции (или «анализа»).
В оперативном численном прогнозировании погоды модели прогнозов используются для прогнозирования будущего состояния атмосферы на основе того, как климатическая система эволюционирует с течением времени из исходного состояния. Исходное состояние, предоставляемое в качестве входных данных для прогноза, должно состоять из значений данных для ряда «прогностических» метеорологических полей, то есть тех полей, которые определяют будущее развитие модели. Пространственно изменяющиеся поля требуются в форме, используемой моделью, например, в каждой точке пересечения на регулярной сетке кругов долготы и широты, и исходные данные должны быть действительными в один момент времени, который соответствует настоящему или недавнему прошлому. Напротив, доступные данные наблюдений обычно не включают все прогностические поля модели и могут включать другие дополнительные поля; эти данные также имеют пространственное распределение, отличное от сетки прогнозной модели, действительны в течение определенного периода времени, а не одного раза, а также подвержены ошибкам наблюдений. Поэтому метод ассимиляции данных используется для анализа начального состояния, которое является наилучшим соответствием числовой модели имеющимся данным с учетом ошибок в модель и данные.
Помимо инициализации оперативных прогнозов, сами анализы являются ценным инструментом для последующих метеорологических и климатологических исследований. Однако набор данных оперативного анализа, то есть данные анализа, которые использовались для прогнозов в реальном времени, обычно страдает несогласованностью, если охватывает какой-либо продолжительный период времени, поскольку системы оперативного анализа часто улучшаются. Проект повторного анализа включает в себя повторную обработку данных наблюдений за длительный исторический период с использованием последовательной современной системы анализа для создания набора данных, который можно использовать для метеорологических и климатологических исследований.
Примеры наборов данных повторного анализа включают повторный анализ ECMWF, ретроспективный анализ современной эпохи для исследований и приложений, версия 2 (MERRA-2) и NCEP / NCAR Повторный анализ (NB: эти связанные статьи включают опубликованные ссылки) и повторный анализ JRA-25, проведенный Японским метеорологическим агентством. В дополнение к этим проектам глобального реанализа существуют также мероприятия регионального реанализа с высоким разрешением для различных регионов, например для Северной Америки, Европы или Австралии. Такие региональные повторные анализы обычно основаны на региональной модели прогнозирования погоды и используют граничные условия из глобального повторного анализа.
В различных исследованиях используются данные повторного анализа для воспроизведения других климатических переменных с помощью моделей черного ящика (например, состояние моря переменных).
Хотя часто повторный анализ можно рассматривать как лучшую оценку многих переменных (таких как ветер и температура ) атмосферы, его следует использовать с осторожностью. Деградация, замена или модификация инструментов (например, спутников ), а также изменения в методах наблюдения (например, поверхность, вверх ) могут вызвать ошибку. Не все данные реанализа ограничены наблюдением: получены некоторые типы данных, такие как осадки (в зависимости от реанализа) и поверхностное эвапотранспирация (для которых глобальные наблюдения просто не существуют). путем запуска (предположительно более новой) моделей общего обращения или NWP. Известно, что повторные анализы не сохраняют влагу.