NOCN03 CWAO 211930 GENOT ADMN NO. 006 BILINGUAL MESSAGE - FRENCH TEXT FOLLOWS ENGLISH TEXT MESSAGE BILINGUE - LE TEXTE FRANCAIS SUIT LE TEXTE ANGLAIS IMPROVEMENTS TO THE GLOBAL DATA ASSIMILATION AND FORECAST SYSTEMS AT CMC AS OF WEDNESDAY SEPTEMBER 27 2000 AT 1200 UTC, THE FOLLOWING CHANGES TO THE GLOBAL DATA ASSIMILATION AND FORECAST SYSTEMS WILL BE IMPLEMENTED AT THE CANADIAN METEOROLOGICAL CENTRE. SUMMARY OF CHANGES THE 3D-VAR (3-DIMENSIONAL VARIATIONAL) DATA ASSIMILATION WILL NOW MAKE USE OF AUTOMATED AIRCRAFT OBSERVATIONS, THAT IS ACARS AND AMDAR DATA, IN ADDITION TO THE AIREP DATA WHICH ARE CURRENTLY ASSIMILATED. WE ARE ALSO INCORPORATING SATELLITE RADIANCES FROM NOAA-14 TOVS AND NOAA-15 ATOVS INSTEAD OF THE NOAA-14 SATEM DATA (TEMPERATURE PROFILES DERIVED FROM RADIANCES). THE AMOUNT OF DATA ASSIMILATED BY THE ANALYSIS WILL THEREFORE INCREASE SIGNIFICANTLY. THIS IS ACCOMPANIED BY SIGNIFICANT IMPROVEMENT IN THE MODEL METEOROLOGICAL PERFORMANCE. ADDITIONAL TECHNICAL INFORMATION ABOUT THE DATA AND THE ASSIMILATION PROCEDURES CAN BE FOUND IN THE CMC ELECTRONIC LIBRARY. IT MUST BE POINTED OUT THAT AT THIS TIME, THE REGIONAL DATA ASSIMILATION WILL CONTINUE TO BE PERFORMED ON THE STANDARD 16 PRESSURE LEVELS, USING A 12-HOUR SPIN-UP CYCLE INITIATED FROM THE NEW GLOBAL SYSTEM. WORK IS CURRENTLY UNDERWAY TO INCORPORATE THE TOVS/ACARS/AMDAR DATA IN THE REGIONAL SYSTEM. THIS MODIFICATION TO THE REGIONAL SYSTEM WILL BE DONE AS SOON AS WE CAN. PERFORMANCE EVALUATION THIS NEW GLOBAL DATA ASSIMILATION AND FORECAST SYSTEM HAS BEEN TESTED ON A LARGE NUMBER OF CASES. FIRSTLY, DATA ASSIMILATION CYCLES FOR THE 2 MONTH PERIOD OF MARCH AND APRIL 2000 HAVE BEEN PERFORMED. THE NEW SYSTEM HAS ALSO BEEN RUNNING IN PARALLEL SINCE MID JULY. ANALYSES AND FORECASTS FROM THE PARALLEL GLOBAL SYSTEM HAVE BEEN VERIFIED AGAINST RADIOSONDE DATA OVER SEVERAL OBSERVATIONAL NETWORKS AS WELL AS AGAINST ANALYSES, EVALUATED BY THE CMC OPERATIONAL METEOROLOGISTS AND COMPARED TO THE OPERATIONAL GLOBAL SYSTEM. ASSIMILATION THE MOST NOTICEABLE EFFECT OF ASSIMILATING RADIANCES IS THE MODIFICATION OF LARGE-SCALE VERTICAL STRUCTURES OF THE MASS FIELD, I.E. GEOPOTENTIAL AND TEMPERATURE. THE WIND FIELD IS ALSO MODIFIED DUE TO THE MULTIVARIATE NATURE OF THE 3DVAR ANALYSIS. THE EFFECTS ARE LARGEST OVER OCEANS WHERE MORE CHANNELS ARE USED. THE ANALYSIS IS THUS MOSTLY AFFECTED OVER THE PACIFIC OCEAN, THE ATLANTIC OCEAN AND OVER MOST OF THE SOUTHERN HEMISPHERE. AS FOR AIRCRAFT DATA, THE MOST IMPORTANT IMPACT IS SEEN IN THE ANALYSES OF 06 AND 18UTC, BECAUSE THEY DO NOT INCLUDE MANY RADIOSONDES. THE LARGE NUMBER OF ACARS REPORTS OVER THE UNITED STATES MAY PRODUCE SIGNIFICANT DIFFERENCES IN THE ANALYSED WIND FIELD OVER THAT REGION WHEN THE TRIAL FIELD QUALITY IS LOW. OVERALL, THE QUALITY OF THE ANALYSES OF THE PARALLEL SYSTEM IS CLEARLY IMPROVED. ALTHOUGH THE FIT OF THE ANALYSES TO THE DATA IS QUITE SIMILAR, THE SHORT TERM 6-HOUR FORECASTS (TRIAL FIELDS) ARE MUCH BETTER FOR ALL THE NETWORKS, FOR WINDS, TEMPERATURE AND GEOPOTENTIAL. RESULTS ARE PARTICULARLY IMPRESSIVE OVER WESTERN NORTH AMERICA (REDUCTION OF AS MUCH AS 20% OF THE WIND ERROR AT THE JET LEVEL) AS WELL AS OVER THE SOUTHERN HEMISPHERE WHERE THERE IS A LARGE REDUCTION OF WIND AND TEMPERATURE ERRORS. OPERATIONAL METEOROLOGISTS ALSO NOTED THAT THE PARALLEL ANALYSIS FITS SOMEWHAT BETTER THE OBSERVATIONS. IN ADDITION, THE MEAN SPEED OF THE HIGH LEVEL JET IS, ESPECIALLY OVER THE OCEANS, HIGHER BY ABOUT FIVE KNOTS. WE BELIEVE THIS BETTER REFLECTS REALITY. GLOBAL MODEL FORECASTS RESULTS FROM THE FORECASTS ISSUED BY THE NEW GLOBAL SYSTEM ARE ALSO IMPRESSIVE. VERIFICATION RESULTS FOR THE PERIOD MARCH-APRIL HAVE SHOWN A LARGE POSITIVE IMPACT FOR THE WIND FORECASTS OVER WESTERN NORTH AMERICA. IMPROVEMENTS ARE ALSO IMPORTANT OVER THE SOUTHERN HEMISPHERE, WITH GAINS IN PREDICTABILITY OF AS MUCH AS 18 HOURS AT DAY 5. VERIFICATIONS FROM THE PARALLEL RUN HAVE SHOWN THAT THE IMPACTS REMAIN CLEARLY POSITIVE FOR THE MEDIUM RANGE FORECASTS, EVEN OVER VERIFICATION NETWORKS SUCH AS THE ENTIRE NORTHERN HEMISPHERE. OPERATIONAL METEOROLOGISTS COMPARED THE TWO MODELS FROM MID-JULY TO SEPTEMBER. THEY REGULARLY OBSERVED DIFFERENCES, AT TIMES IMPORTANT BETWEEN THE TWO MODELS, PARTICULARLY BEYOND 48 HOURS. FOR EXAMPLE, THEY REPORTED SIGNIFICANT DISCREPANCIES IN THE POSITION AND INTENSITY OF TROFS FOR INTEGRATIONS OUT TO 120 HOURS. THEY ALSO NOTED THAT, GENERALLY, THE POSITION OF HIGH PRESSURE RIDGES IS BETTER FORECAST. EVEN THOUGH THE OPERATIONAL MODEL BEHAVES BETTER AT TIMES, METEOROLOGISTS PREFER THE PARALLEL ONE OVERALL, ESPECIALLY OVER THE EASTERN PACIFIC AND THE WESTERN PART OF NORTH AMERICA. ON THE DOWNSIDE, THEY ALSO OBSERVED THAT THE PARALLEL RUN COULD OVER DEVELOP LOWS SIGNIFICANTLY (UP TO 30 HPA AT 120 HOURS) OVER THE CENTRAL PACIFIC IN THE MEDIUM RANGE IN CASES WHERE THE OPERATIONAL VERSION DID NOT DO SO. WEATHER ELEMENTS VERIFICATION OF WEATHER ELEMENT FORECASTS WAS ALSO CARRIED OUT, FOR THE PERIOD OF JULY 15 TO AUGUST 25. THE PERFECT PROG TEMPERATURE FORECASTS SHOW THAT THERE IS NO SIGNIFICANT DIFFERENCE BETWEEN THE TWO SYSTEMS FOR FORECASTS UP TO 72 HOURS. BEYOND 72 HOURS, FORECASTS BASED ON THE TOVS/ACARS SYSTEM ARE QUITE A BIT BETTER THAN THOSE BASED ON THE OPERATIONAL SYSTEM. AN IMPROVEMENT OF 1% TO 3% IN TERMS OF VARIANCE EXPLAINED WITH RESPECT TO CLIMATOLOGY (SUM OF THE SQUARES OF FORECAST ERRORS, DIVIDED BY THE SUM OF THE SQUARES OF THE CLIMATOLOGY ERRORS) IS OBTAINED IN THE NEW SYSTEM AFTER 72 HOURS. ALSO, THE PERFECT PROG 6 AND 12 HOUR PROBABILITY OF PRECIPITATION FORECASTS DO NOT INDICATE ANY SIGNIFICANT DIFFERENCE BETWEEN THE TWO SYSTEMS, UP TO 48 HOURS. THE BRIER SCORE WITH RESPECT TO CLIMATOLOGY SHOWS AN ADVANTAGE OF UP TO 3 % TO THE PARALLEL SYSTEM AFTER 48 HOURS. THERE APPEARS TO BE A SIGNAL INDICATING THAT WE CAN GAIN SOME PREDICTABILITY WITH THE PARALLEL SYSTEM: THE BRIER SCORE WITH RESPECT TO CLIMATOLOGY REMAINS POSITIVE UP TO 144 HOURS FOR THE PARALLEL SYSTEM WHILE IT BECOMES NEGATIVE AT 120 HOURS FOR THE OPERATIONAL SYSTEM. REGIONAL MODEL FORECASTS ALTHOUGH THE REGIONAL SPIN-UP SYSTEM DOES NOT BENEFIT IMMEDIATELY FROM THE ADDITION OF THE NEW DATA, THERE IS NONETHELESS SOME IMPACT AS THE SPIN-UP DOES MAKE USE OF THE IMPROVED GLOBAL MODEL FIELDS AT THE BEGINNING OF THE SPIN-UP CYCLE. VERIFICATION FOR A 2 WEEK PERIOD AT THE BEGINNING OF SEPTEMBER HAS SHOWN A SLIGHT GAIN, MOSTLY FOR 24 AND 48 HOUR WIND FORECASTS. THE IMPACT IS LARGER OVER WESTERN NORTH AMERICA BUT CAN ALSO BE SEEN OVER THE ENTIRE NORTH-AMERICAN NETWORK. OPERATIONAL METEOROLOGISTS HAVE ALSO ASSESSED, SINCE EARLY SEPTEMBER, THE REGIONAL MODEL FED BY THE PARALLEL GLOBAL ANALYSIS. THEY NOTED THAT FORECASTS COULD SHOW SOME DIFFERENCES. OVERALL, THE PARALLEL PERFORMANCE WAS JUDGED SLIGHTLY BETTER OVER WESTERN NORTH AMERICA AND NEUTRAL ELSEWHERE. WE ARE CONTINUING OUR COMPARAISON. THIS GENOT, AS WELL AS ADDITIONAL INFORMATION, IS AVAILABLE AT: HTTP://WWW.CMC.EC.GC.CA/CMC/CMOI/QUOIDENEUF/E_LISTE.HTML AMELIORATIONS AU SYSTEME GLOBAL D'ASSIMILATION DES DONNEES ET DE PREVISIONS DU CMC LE MERCREDI 27 SEPTEMBRE 2000, A 1200 UTC, NOUS INCORPORERONS LES MODIFICATIONS SUIVANTES AU SYSTEME GLOBAL D'ASSIMILATION DES DONNEES ET DE PREVISIONS DU CENTRE METEOROLOGI-QUE CANADIEN. SOMMAIRE DES CHANGEMENTS L'ASSIMILATION 3D-VAR (3-D VARIATIONNEL) UTILISERA DORENAVANT DES OBSERVATIONS D'AVIONS PRISES DE FACON AUTOMATIQUE, C'EST A DIRE LES DONNEES ACARS ET AMDAR, EN PLUS DES DONNEES AIREP QUI SONT PRESENTEMENT ASSIMILEES. S'AJOUTENT EGALEMENT A CELA LES RADIANCES SATELLITAIRES TOVS/ATOVS DES SATELLITES NOAA 14 ET 15 QUI REMPLACERONT LES SATEM (PROFILS DE TEMPERATURE DERIVES DES RADIANCES) PROVENANT DE NOAA 14. LE VOLUME D'OBSERVATIONS ASSIMILEES PAR L'ANALYSE AUGMENTERA DE FACON IMPORTANTE, AVEC DES IMPACTS MAJEURS AU NIVEAU DE LA PERFORMANCE METEOROLOGIQUE DU MODELE. DE PLUS AMPLES INFORMATIONS TECHNIQUES SUR LES DONNEES AINSI QUE SUR LES PROCEDURES D'ASSIMILATION SONT DISPONIBLES DANS LA BIBLIOTHEQUE ELECTRONIQUE DU CMC. IL EST IMPORTANT DE SOULIGNER QUE, POUR L'INSTANT, LE SYSTEME REGIONAL D'ASSIMILATION DES DONNEES (SPINUP) CONTINUERA DE TOURNER SUR LES SEIZE NIVEAUX DE PRESSION, AVEC LE CYCLE DE SPINUP DE DOUZE HEURES INITIALISE A PARTIR DU NOUVEAU SYSTEME GLOBAL. NOUS TRAVAILLONS PRESENTEMENT A MODIFIER LE SYSTEME REGIONAL POUR INCLURE LES DONNEES TOVS/ACARS/AMDAR. NOUS EFFECTUERONS CETTE MODIFICATION AU SYSTEME REGIONAL AUSSITOT QUE POSSIBLE. EVALUATION DE LA PERFORMANCE NOUS AVONS EVALUE CE NOUVEAU SYSTEME SUR UN GRAND NOMBRE DE CAS. EN PREMIER LIEU, DES CYCLES D'ASSIMILATION DE DEUX MOIS, COUVRANT LES MOIS DE MARS ET D'AVRIL 2000, ONT ETE EFFECTUES. NOUS AVONS ENSUITE TOURNE CE NOUVEAU SYSTEME GLOBAL D'ASSIMILATION ET DE PREVISION EN PASSE PARALLELE DEPUIS LA MI-JUILLET. LES ANALYSES, AINSI QUE LES PREVISIONS DU MODELE GLOBAL, ONT ETE VERIFIEES CONTRE LES DONNEES DE RADIOSONDAGES DE PLUSIEURS RESEAUX D'OBSERVATIONS AINSI QUE CONTRE LES ANALYSES, EVALUEES PAR LES METEOROLOGISTES OPERATIONNELS DU CMC ET COMPAREES AUX SORTIES OPERATIONNELLES ACTUELLES. ASSIMILATION L'IMPACT PRINCIPAL DE L'ASSIMILATION DES RADIANCES TOVS/ATOVS EST DE MODIFIER LES GRANDES STRUCTURES VERTICALES DU GEOPOTENTIEL. LE VENT EST EGALEMENT MODIFIE, A CAUSE DE LA NATURE MULTIVARIEE DE L'ANALYSE. LES EFFETS SE FONT LE PLUS SENTIR SUR LES OCEANS, ETANT DONNE QU'UN PLUS GRAND NOMBRE DE CANAUX Y SONT UTILISES. EGALEMENT, LES ANALYSES DIFFERENT LE PLUS SUR LE PACIFIQUE, L'ATLANTIQUE ET SUR LA PRESQUE TOTALITE DE L'HEMISPHERE SUD. QUANT AUX DONNEES D'AVIONS, L'IMPACT LE PLUS IMPORTANT SE TROUVE DANS LES ANALYSES DE 06 ET 18 UTC CAR ELLES NE CONTIENNENT A PEU PRES PAS DE RADIOSONDAGES. ENTRE AUTRES, LE GRAND NOMBRE D'OBSERVATIONS ACARS SUR LES ETATS-UNIS PEUT MODIFIER DE FACON APPRECIABLE L'ANALYSE DANS CETTE REGION SI LE CHAMP D'ESSAI COMPORTE DES LACUNES IMPORTANTES. EN GENERAL, LA QUALITE DES ANALYSES DU SYSTEME PARALLELE EST BIEN MEILLEURE. MEME SI LA CONCORDANCE DES ANALYSES AVEC LES RADIOSONDAGES EST A PEU PRES IDENTIQUE, LES PREVISIONS A COURT TERME (CHAMPS D'ESSAI DE SIX HEURES) DES VENTS, DE LA TEMPERATURE ET DU GEOPOTENTIEL SONT NETTEMENT AMELIOREES ET CE, POUR L'ENSEMBLE DES RESEAUX. LES RESULTATS SONT PARTICULIEREMENT IMPRESSIONNANTS SUR L'OUEST DE L'AMERIQUE DU NORD (REDUCTION DE PRES DE 20% DE L'ERREUR DES VENTS AU NIVEAU DU COURANT JET) AINSI QUE SUR L'HEMISPHERE SUD AVEC UNE REDUCTION IMPORTANTE DES ERREURS DE VENT ET DE TEMPERATURE. LES METEOROLOGISTES OPERATIONNELS ONT AUSSI CONSTATE QUE L'ANALYSE PARALLELE COLLE UN PEU MIEUX AUX OBSERVATIONS. DE PLUS, LA VITESSE MOYENNE DU COURANT JET DE HAUT NIVEAU EST, PARTICULIEREMENT SUR LES OCEANS, SUPERIEURE D'ENVIRON CINQ NOEUDS. NOUS CROYONS QUE CELA REFLETE MIEUX LA REALITE. PREVISIONS DU MODELE GLOBAL LES RESULTATS SONT EGALEMENT IMPRESSIONNANTS AU NIVEAU DES PREVISIONS DU SYSTEME GLOBAL. LES RESULTATS DES VERIFICATIONS DE LA PERIODE MARS-AVRIL ONT INDIQUE UN FORT IMPACT POSITIF POUR LES PREVISIONS DE VENT DE 48 HEURES SUR L'OUEST DE L'AMERIQUE DU NORD. LES AMELIORATIONS SONT EGALEMENT IMPORTANTES SUR L'HEMISPHERE SUD, AVEC DES GAINS DE PREVISIBILITE DE PLUS DE 18 HEURES AU JOUR 5. LES VERIFICATIONS DE LA PASSE PARALLELE ONT DEMONTRE QUE LES IMPACTS DEMEURAIENT NETTEMENT POSITIFS POUR LES PREVISIONS A MOYEN TERME, MEME SUR DES RESEAUX COMME L'HEMISPHERE NORD AU COMPLET. LES METEOROLOGISTES OPERATIONNELS ONT COMPARE LES SORTIES DES DEUX MODELES DE JUILLET A SEPTEMBRE. ON A OBSERVE REGULIEREMENT DES DIVERGENCES, PARFOIS MARQUEES ENTRE LES DEUX MODELES, PARTICULIEREMENT APRES 48 HEURES. AINSI, ON A REMARQUE DE BONNES DIFFERENCES DANS LA POSITION ET L'INTENSITE DES CREUX POUR DES TEMPS D'INTEGRATION ALLANT JUSQU'A 120H. ON A AUSSI NOTE QUE L'EMPLACEMENT DES CRETES DE HAUTE PRESSION EST MIEUX PREVU. MEME SI LE MODELE OPERATIONNEL S'EST OCCASIONNELLEMENT MIEUX COMPORTE, LES METEOROLOGISTES CONSIDERENT LA VERSION PARALLELE MEILLEURE, SURTOUT SUR L'EST DU PACIFIQUE ET L'OUEST DU CONTINENT NORD- AMERICAIN. UN BEMOL, ON AUSSI NOTE QUE LE PARALLELE POUVAIT SURDEVELOPPER DE FACON MARQUEE (JUSQU'A 30 HPA A 120 HEURES) DANS LE PACIFIQUE CENTRAL A MOYEN TERME, ALORS QUE L'OPERATIONNEL N'EN FAISAIT RIEN. ELEMENTS DU TEMPS NOUS AVONS AUSSI VERIFIE LES PREVISIONS D'ELEMENTS DU TEMPS POUR LA PERIODE DU 15 JUILLET AU 25 AOUT 2000. LES PREVISIONS STATISTIQUES (PRONOSTIC PARFAIT) DES TEMPERATURES INDIQUENT QU'IL N'Y A PAS DE DIFFERENCE MAJEURE ENTRE LES DEUX SYSTEMES POUR LES PREVISIONS DE 0 A 72 HEURES. AU-DELA DE 72 HEURES, LES PREVISIONS BASEES SUR LE SYSTEME TOVS/ACARS SONT BIEN SUPERIEURES A CELLES BASEES SUR LE SYSTEME OPERATIONNEL. LA VARIANCE EXPLIQUEE PAR RAPPORT A LA CLIMATOLOGIE (SOMME DES ERREURS DES PREVISIONS AU CARRE, DIVISEE PAR LA SOMME DES ERREURS DE LA CLIMATOLOGIE AU CARRE), EST DE 1% A 3% EN FAVEUR DU PARALLELE APRES 72 HEURES. DE MEME, LES PREVISIONS STATISTIQUES " PRONOSTIC PARFAIT " DES PROBABILITES DE PRECIPITATIONS SUR 6 ET 12 HEURES N'INDIQUENT PAS DE DIFFERENCE MAJEURE ENTRE LES DEUX SYSTEMES, ENTRE 0 ET 48 HEURES. L'INDICE BRIER PAR RAPPORT A LA CLIMATOLOGIE DONNE UN AVANTAGE ALLANT JUSQU'A 3% AUX PREVISIONS BASEES SUR LE PARALLELE APRES 48 HEURES. IL SEMBLE Y AVOIR UN SIGNAL INDIQUANT QU'ON PEUT GAGNER EN PREVISIBILITE AVEC LE SYSTEME PARALLELE: L'INDICE BRIER PAR RAPPORT A LA CLIMATOLOGIE DEMEURE POSITIF JUSQU'A 144 HEURES POUR LES PREVISIONS BASEES SUR LE PARALLELE, TANDIS QU'IL DEVIENT NEGATIF A 120 HEURES POUR LES PREVISIONS BASEES SUR LE SYSTEME OPERATIONNEL. PREVISIONS DU MODELE REGIONAL MEME SI LE SYSTEME REGIONAL DE SPINUP NE BENEFICIE PAS IMMEDIATEMENT DE L'AJOUT DES NOUVELLES DONNEES, IL TIRE AVANTAGE NEANMOINS DES AMELIORATIONS PROVENANT DU CHAMP D'ESSAI DU SYSTEME GLOBAL QUI EST UTILISE AU DEBUT DE LA PERIODE DE SPIN-UP. DES VERIFICATIONS LORS D'UNE PERIODE DE DEUX SEMAINES AU DEBUT DE SEPTEMBRE ONT INDIQUE UN LEGER GAIN, PARTICULIEREMENT POUR LES VENTS POUR LES PREVISIONS DE 24 A 48 HEURES. L'IMPACT EST PLUS GRAND SUR L'OUEST DE L'AMERIQUE DU NORD MAIS EST VISIBLE SUR L'ENSEMBLE DU RESEAU NORD-AMERICAIN. LES METEOROLOGISTES OPERATIONNELS ONT AUSSI EVALUE, DEPUIS LE DEBUT DE SEPTEMBRE, LE MODELE REGIONAL ALIMENTE PAR L'ANALYSE DU GLOBAL EN PARALLELE. ILS ONT REMARQUE QUE LES PREVISIONS POUVAIENT PRESENTER CERTAINES DIFFERENCES. GLOBALEMENT, ILS ONT EVALUE LES PREVISIONS DU PARALLELE LEGEREMENT MEILLEURES SUR L'OUEST DU CONTINENT ET GENERALEMENT NEUTRES AILLEURS. ILS POURSUIVENT LEUR EXAMEN. VOUS TROUVEREZ UNE COPIE DE CE GENOT DE MEME QUE DE L'INFORMATION ADDITIONNELLE A LA PAGE HTTP://WWW.CMC.EC.GC.CA/CMC/CMOI/QUOIDENEUF/F_LISTE.HTML EVERELL / ADMA / TORONTO