Il modello meteorologico di punta di NOAA, il Global Forecast System (GFS), sta subendo un aggiornamento significativo oggi per includere un nuovo nucleo dinamico chiamato Finite-Volume Cubed-Sphere (FV3). Questo aggiornamento guiderà le previsioni meteorologiche numeriche globali nel futuro con previsioni migliorate di condizioni meteorologiche avverse, tempeste invernali, e l'intensità e la traccia dei cicloni tropicali.

I ricercatori della NOAA hanno originariamente sviluppato l'FV3 come strumento per prevedere i modelli meteorologici a lungo raggio in intervalli di tempo che vanno da più decenni a interannuali, stagionale e sottostagionale. Negli ultimi anni, i creatori del FV3 presso il Laboratorio di fluidodinamica geofisica della NOAA lo hanno ampliato per diventare anche il motore per il GFS operativo di nuova generazione di NOAA.

"Negli ultimi anni, NOAA ha compiuto diversi significativi passi avanti tecnologici nel futuro:dai nuovi satelliti in orbita a questo ultimo aggiornamento del modello meteorologico, ", ha affermato il Segretario al Commercio Wilbur Ross. "Attraverso l'uso di questo modello avanzato, gli scienziati dedicati, previsori, e il personale della NOAA rimarrà sempre all'erta per qualsiasi minaccia alle vite e alle proprietà americane".

Il GFS basato su FV3 riunisce le dinamiche superiori della modellazione climatica globale con l'affidabilità quotidiana e la velocità delle previsioni meteorologiche numeriche operative. Ulteriori miglioramenti alla scienza che producono pioggia e neve nel GFS contribuiscono anche alla migliore capacità di previsione di questo aggiornamento.

"I significativi miglioramenti al GFS, insieme alla creazione del nuovo Earth Prediction Innovation Center di NOAA, stanno posizionando gli Stati Uniti per rivendicare la leadership internazionale nella comunità globale di modellistica del sistema terrestre, " ha detto Neil Jacobs, dottorato di ricerca, in qualità di amministratore NOAA.

L'aggiornamento del GFS è stato sottoposto a rigorosi test condotti dal Centro di modellazione ambientale dei centri nazionali per la previsione ambientale (NCEP) del NOAA e dalle operazioni centrali dell'NCEP che includevano più di 100 scienziati, modellisti, programmatori e tecnici di tutto il paese. Con valutazioni in tempo reale per un anno insieme alla versione precedente del GFS, NOAA ha accuratamente documentato i punti di forza di ciascuno. Quando testato contro condizioni meteorologiche storiche risalenti a ulteriori tre anni, il GFS aggiornato basato su FV3 si è comportato meglio in un'ampia gamma di fenomeni meteorologici.

La valutazione scientifica e delle prestazioni mostra che il GFS basato su FV3 aggiornato fornisce risultati uguali o migliori dell'attuale modello globale in molte misure. Questo aggiornamento pone le basi per ulteriori progressi in futuro man mano che miglioriamo il controllo della qualità dell'osservazione, assimilazione dei dati, e la fisica del modello.

"Siamo entusiasti dei progressi resi possibili dal nuovo core dinamico GFS e delle sue prospettive per il futuro, " disse Louis W. Uccellini, dottorato di ricerca, direttore, Servizio meteorologico nazionale della NOAA. "La disattivazione del core dinamico avrà un impatto significativo sulla nostra capacità di fare previsioni più accurate di 1-2 giorni e aumentare il livello di accuratezza per le nostre previsioni di 3-7 giorni. Tuttavia, il nostro lavoro non finisce qui:dobbiamo anche migliorare la fisica e il sistema di assimilazione dei dati utilizzato per ingerire i dati e inizializzare il modello".

Uccellini ha spiegato che il lavoro di NOAA con il Centro nazionale per la ricerca atmosferica per costruire un'infrastruttura comune tra le comunità operative e di ricerca aiuterà a far progredire il GFS basato su FV3 oltre a cambiare il nucleo. "Questo nuovo nucleo dinamico e il nostro lavoro con NCAR accelereranno la transizione dei progressi della ricerca in operazioni per produrre previsioni ancora più accurate in futuro, "aggiunse Uccellini.

Il funzionamento di un nuovo e sofisticato modello meteorologico richiede una solida capacità di calcolo. A gennaio 2018, NOAA ha potenziato i suoi sistemi di supercalcolo meteorologico e climatico per aumentare le prestazioni di quasi il 50% e ha aggiunto il 60% in più di capacità di archiviazione per raccogliere ed elaborare le condizioni meteorologiche, Osservazioni sull'acqua e sul clima. Questa maggiore capacità ha consentito il test parallelo del GFS basato su FV3 durante tutto l'anno.

La versione ritirata del modello non verrà più utilizzata nelle operazioni, ma continuerà a essere eseguita in parallelo fino a settembre 2019 per fornire agli utenti del modello l'accesso ai dati e tempo aggiuntivo per confrontare le prestazioni.