Land–Snow Data Assimilation Including a Moderately Coupled Initialization Method Applied to NWP
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Initialization methods are needed for geophysical components of Earth system prediction models. These methods are needed from medium-range to decadal predictions and also for short-range Earth system forecasts in support of safety (e.g., severe weather), economic (e.g., energy), and other applications. Strongly coupled land–atmosphere data assimilation (SCDA), producing balanced initial conditions across the land–atmosphere components, has not yet been introduced to operational numerical weather prediction (NWP) systems. Most NWP systems have evolved separate data assimilation (DA) procedures for the atmosphere versus land/snow system components. This separated method has been classified as a weakly coupled DA system (WCDA). In the NOAA operational short-range weather models, a moderately coupled land–snow–atmosphere assimilation method (MCLDA) has been implemented, a step forward from WCDA toward SCDA. The atmosphere and land (including snow) variables are both updated within the DA using the same set of observations (aircraft, radiosonde, satellite radiances, surface, etc.). Using this assimilation method, land surface state variables have cycled continuously for 6 years since 2015 for the 3-km NOAA HRRR model and with CONUS cycling since 1997. Month-long experiments were conducted with and without MCLDA for both winter and summer seasons using the 13-km Rapid Refresh model with atmosphere (50 levels), soil (9 levels), and snow (up to 2 layers if present) on the same horizontal grid. Improvements were evident for 2-m temperature for all times of day out to 6–12 h for both seasons but stronger in winter. Better temperature forecasts were also shown in the 1000–900-hPa layer corresponding roughly to the boundary layer. Significance Statement Accuracy of weather models depends on accurate initial conditions for soil temperature and moisture as well as for the atmosphere itself. This paper describes a moderately coupled data assimilation method that modifies soil conditions based on forecast error corrections indicated by atmospheric observations. This method has been tested for a month-long period in summer and winter and shown to consistently improve short-range forecasts of 2-m temperature and moisture. This coupled data assimilation method is used already in NOAA operational short-range models to improve its prediction skill for clouds, convective storms, and general weather conditions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».