Reanálisis atmosférico
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Un reanálisis atmosférico (también: reanálisis meteorológico y reanálisis climático ) es un proyecto de asimilación de datos meteorológicos y climáticos que tiene como objetivo asimilar datos históricos de observación atmosférica que abarcan un período prolongado, utilizando un único esquema consistente de asimilación (o "análisis") en todo momento.

Análisis de datos operativos

En la predicción meteorológica numérica operativa, los modelos de pronóstico se utilizan para predecir estados futuros de la atmósfera, basados ​​en cómo el sistema climático evoluciona con el tiempo desde un estado inicial. El estado inicial proporcionado como entrada al pronóstico debe consistir en valores de datos para un rango de campos meteorológicos "pronósticos", es decir, aquellos campos que determinan la evolución futura del modelo. Se requieren campos que varían espacialmente en la forma utilizada por el modelo, por ejemplo, en cada punto de intersección en una cuadrícula regular de círculos de longitud y latitud, y los datos iniciales deben ser válidos en un momento único que corresponda al presente o al pasado reciente. Por el contrario, los datos de observación disponibles generalmente no incluyen todos los campos de pronóstico del modelo y pueden incluir otros campos adicionales; Estos datos también tienen una distribución espacial diferente de la cuadrícula del modelo de pronóstico,son válidas en un rango de veces en lugar de una sola vez, y también están sujetas a errores de observación. La técnica dePor lo tanto, la asimilación de datos se utiliza para producir un análisis del estado inicial, que es el mejor ajuste del modelo numérico a los datos disponibles, teniendo en cuenta los errores en el modelo y los datos.

Usos y ejemplos

Además de inicializar los pronósticos operativos, los análisis en sí mismos son una valiosa herramienta para los estudios meteorológicos y climatológicos posteriores. Sin embargo, un conjunto de datos de análisis operacional, es decir, los datos de análisis que se utilizaron para los pronósticos en tiempo real, generalmente adolecerán de inconsistencias si abarcan un período de tiempo prolongado, porque los sistemas de análisis operacional se mejoran con frecuencia. Un proyecto de reanálisis implica el reprocesamiento de datos de observación que abarcan un período histórico extendido utilizando un sistema de análisis moderno y coherente, para producir un conjunto de datos que se pueda utilizar para estudios meteorológicos y climatológicos.

Ejemplos de conjuntos de datos de reanálisis incluyen el reanálisis de ECMWF , [1] el análisis retrospectivo de la era moderna para investigación y aplicaciones, versión 2 (MERRA-2), [2] y el reanálisis de NCEP / NCAR [3] (NB: estos enlaces los artículos incluyen referencias publicadas) y el reanálisis JRA-25 [4] realizado por la Agencia Meteorológica de Japón. Además de estos proyectos de reanálisis global, también hay actividades de reanálisis regional de alta resolución para diferentes regiones, por ejemplo, para América del Norte, [5] Europa [6] o Australia. [7]Dichos reanálisis regionales se basan típicamente en un modelo de pronóstico del tiempo regional y utilizan condiciones de contorno de un reanálisis global. [8]

Diversos estudios utilizan datos de reanálisis para reproducir otras variables climáticas mediante modelos de caja negra (por ejemplo, variables del estado del mar [9] ).

Precaución en el uso

Si bien a menudo se puede pensar que el reanálisis es la mejor estimación de muchas variables (como los vientos [10] y la temperatura ) de la atmósfera, su uso debe tomarse con precaución. [11] La degradación, sustitución o modificación de instrumentos (p. Ej. Satélites ), así como cambios en los métodos de observación (p. Ej., Superficie , en altura ) pueden generar errores. [12] No todos los datos de reanálisis están limitados por la observación: algunos tipos de datos, como la precipitación (según el reanálisis) y la evapotranspiración superficial (para los cuales las observaciones globales simplemente no existen), se obtienen ejecutando (presumiblemente más reciente)modelos de circulación general o PNT . Se sabe que los reanálisis no conservan la humedad. [13]

Referencias

  1. ^ Uppala, S. y coautores, 2005: The ERA-40 Re-Analysis. Cuarto de galón. J. Roy. Meteorito. Soc., 131, 2961-3012. DOI: 10.1256 / qj.04.176
  2. ^ Gelaro, R. y coautores, 2017: El análisis retrospectivo de la era moderna para la investigación y las aplicaciones, versión 2 (MERRA-2). J. Climate, 30, 5419-5454, [1]
  3. ^ Kalnay, E. y coautores, 1996: Proyecto de reanálisis de 40 años de NCEP / NCAR. Toro. Amer. Meteorito. Soc., 77, 437–471. DOI: 10.1175 / 1520-0477 (1996) 077% 3C0437: TNYRP% 3E2.0.CO; 2
  4. ^ Onogi, K. y coautores, 2007: The JRA-25 Reanalysis. J. Meteor. Soc. Japón, 85, 369–432.
  5. ^ Mesinger, F. y coautores, 2006, Reanálisis regional norteamericano. Toro. Amer. Meteorito. Soc. DOI: 10.1175 / BAMS-87-3-343
  6. ^ Bollmeyer, C., Keller, JD, Ohlwein, C., Wahl, S., Crewell, S., Friederichs, P., Hense, A., Keune, J., Kneifel, S., Pscheidt, I., Redl, S. y Steinke, S .: Hacia un reanálisis regional de alta resolución para el dominio CORDEX europeo, QJR Meteorol. Soc., 141, 1–15, 2015, DOI: 10.1002 / qj.2486
  7. ^ Su, C.-H., Eizenberg, N., Steinle, P., Jakob, D., Fox-Hughes, P., White, CJ, Rennie, S., Franklin, C., Dharssi, I., y Zhu, H., 2019: BARRA v1.0: Reanálisis regional de alta resolución atmosférica de la Oficina de Meteorología para Australia, Geosci. Modelo Dev., 12, 2049-2068, DOI: 10.5194 / gmd-12-2049-2019
  8. ^ Kaiser-Weiss, AK, Borsche, M., Niermann, D., Kaspar, F. Lussana, C., Isotta, F., van den Besselaar, E., van der Schrier, G. y Undén, P. : Valor agregado de los reanálisis regionales para aplicaciones climatológicas, Comunicaciones de investigación ambiental, 2019. DOI: 10.1088 / 2515-7620 / ab2ec3
  9. ^ Peres, DJ; Iuppa, C .; Cavallaro, L .; Cancelliere, A .; Foti, E. (1 de octubre de 2015). "Extensión de registro de altura de ola significativa por redes neuronales y reanálisis de datos de viento". Modelado de océanos . 94 : 128-140. Código bibliográfico : 2015OcMod..94..128P . doi : 10.1016 / j.ocemod.2015.08.002 .
  10. ^ Kaiser-Weiss, AK, Kaspar, F., Heene, V., Borsche, M., Tan, DGH, Poli, P., Obregon, A. y Gregow, H., 2015: Comparación de reanálisis regional y global vientos cercanos a la superficie con observaciones de estaciones sobre Alemania, Adv. Sci. Res., 12, 187-198, DOI: 10.5194 / asr-12-187-2015
  11. ^ Parker, WS, 2016: Reanálisis y observaciones: ¿Cuál es la diferencia? Toro. Amer. Meteorito. Soc., 97, 1565–1572, DOI: 10.1175 / BAMS-D-14-00226.1
  12. ^ Trenberth, KE, DP Stepaniak, JW Hurrell y M. Fiorino, 2001: Calidad de los reanálisis en los trópicos. J. Climate, 14, 1499-1510. DOI: 10.1175 / 1520-0442 (2001) 014% 3C1499: QORITT% 3E2.0.CO; 2
  13. ^ Nigam, S. y A. Ruiz-Barradas, 2006: Variabilidad del hidroclima estacional en América del Norte en los análisis globales y regionales y las simulaciones de AMIP: Representación variada. J. Climate, 19, 815–837. DOI: 10.1175 / JCLI3635.1

Leer sobre reanálisis específicos

  • Kalnay, E. y coautores, 1996: The NCEP / NCAR 40-Year Reanalysis Project . Toro. Amer. Meteorito. Soc., 77, 437–471.
  • Kanamitsu, M., W. Ebisuzaki, J. Woolen, S.-K. Yang, JJ Hnilo, M. Fiorino y GL Potter, 2002: Reanálisis de NCEP-DOE AMIP-II (R-2). Toro. Amer. Meteorito. Soc., 83, 1631-1643.
  • Mesinger, F. y coautores, 2006: Reanálisis regional de América del Norte . Toro. Amer. Meteorito. Soc., 87, 343–360, http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-87-3-343 .
  • Uppala, S. y coautores, 2005: The ERA-40 Re-Analysis. Cuarto de galón. J. Roy. Meteorito. Soc., 131, 2961–3012, https://doi.org/10.1256/qj.04.176 .
  • Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz-Sabater, J., Nicolas, J., Peubey, C., Radu, R., Schepers, D ., Simmons, A., Soci, C., Abdalla, S., Abellan, X., Balsamo, G., Bechtold, P., Biavati, G., Bidlot, J., Bonavita, M., De Chiara, G., Dahlgren, P., Dee, D., Diamantakis, M., Dragani, R., Flemming, J., Forbes, R., Fuentes, M., Geer, A., Haimberger, L., Healy, S., Hogan, RJ, Hólm, EA, Janisková, M., Keeley, S., Laloyaux, P., Lopez, P., Radnoti, G., Rosnay, PD, Rozum, I., Vamborg, F., Villaume, S., Thépaut, J.-N., 2020: El reanálisis global de ERA5 . QJR Meteorol Soc, https://doi.org/10.1002/qj.3803 .
  • Onogi, K. y coautores, 2007: The JRA-25 Reanalysis. J. Meteor. Soc. Japón, 85, 369–432, https://doi.org/10.2151/jmsj.85.369 .
  • Kaspar, F., Niermann, D., Borsche, M., Fiedler, S., Keller, J., Potthast, R., Rösch, T., Spangehl, T. y Tinz, B., 2020: Regional atmospheric actividades de reanálisis en Deutscher Wetterdienst: revisión de los resultados de la evaluación y ejemplos de aplicación con un enfoque en las energías renovables, Adv. Sci. Res., 17, 115–128, https://doi.org/10.5194/asr-17-115-2020 .
  • Khatibi, A .; Krauter, S. Validación y rendimiento del conjunto de datos meteorológicos por satélite MERRA-2 para aplicaciones solares y eólicas. Energías 2021, 14, 882. https://doi.org/10.3390/es14040882

Ver también

  • Reanálisis del océano

enlaces externos

  • notas de conferencias del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo
  • Tabla comparativa de reanálisis atmosféricos de Reanalysis.org
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