Features of MCSs in the Central United States Using Simulations of ERA5-Forced Convection-Permitting Climate Models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In this work, we characterized the occurrences and conditions before the initiations of mesoscale convective systems (MCSs) in the central United States, using 15 years of observations and convection-permitting climate model simulations. The variabilities of MCSs in summer were obtained using high-resolution (4 km) observation data [Stage-IV (stIV)] and ECMWF Re-Analysis v5 (ERA5)-forced Weather Research and Forecasting (WRF) Model simulations (E5RUN). MCSs were identified using the object tracking algorithm MODE-time domain (MTD). MTD-determined MCSs were divided into daytime short-lived MCSs (SLM12), daytime long-lived MCSs (LLM12), nighttime short-lived MCSs (SLM00), and nighttime long-lived MCSs (LLM00). E5RUN showed skill to simulate MCSs by obtaining similar statistics in occurrences, areal coverages, and propagation speeds compared to those of stIV. We calculated the 15 parameters using sounding data from E5RUN before an MCS was initiated (−1, −3, −6, and −9 h) at each location of an MCS. The parameters were tested to figure out the significance of predicting the longevities of MCSs. The key findings are 1) LLM12 showed favorable thermodynamic variables compared to that of SLM12 and 2) LLM00 showed significant conditions of vertically rotating winds and sheared environments that affect the longevity of MCSs. Moreover, storm-relative helicity of 0–3 km, precipitable water, and vertical wind shear of 0–6 km are the most significant parameters to determine the longevities of MCSs (both daytime and nighttime MCSs). Significance Statement The purpose of this study is to understand the features of mesoscale convective systems (MCSs) in observational data and convection-permitting climate model simulations. We tested long-term simulations using new forcing data (ERA5) to see the benefits and limitations. We designed a novel approach to obtain the distributions of meteorological parameters (instead of obtaining one value for one event of MCS) before initiations of MCSs to understand preconvective conditions (times from −9 to −1 h from initiation). We also divided MCSs into daytime/nighttime and short-/long-lived MCSs to help predict MCSs longevity considering the initiation times. Our results provide hints for the forecasters to predict MCS longevity based on preconvective conditions from parameters discussed in this work.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».