Previsões de longo alcance com modelos do ECMWF: Variabilidade interanual em integrações de modelos operacionais

Resumo Um conjunto de integrações de 30 dias realizadas com o modelo operacional do ECMWF ao longo de um período de três anos e meio (de 1985 a 1988) é analisado. O impacto das reformulações do modelo durante esse período na deriva climática do modelo é avaliado, e o nível de habilidade na previsão de longo alcance alcançado pelo modelo operacional é estudado. Diagnósticos do erro médio de vento e temperatura zonal de 30 dias mostram uma redução sistemática nos extratrópicos ao longo de três anos. Argumenta-se que essas melhorias estão consistentes com as mudanças na formulação do modelo. Fluxos de eddies de calor e momento, e níveis de energia cinética de eddy também foram melhorados. Também mostramos que a capacidade de simular atividade de bloqueio no longo alcance melhorou substancialmente ao longo dos três invernos. A partir de mapas mostrando a razão do erro sistemático em relação ao erro total, conclui-se que, no último inverno, o erro de longo alcance em latitudes médias está quase completamente associado a erros aleatórios. Isso é apoiado pelo crescimento da dispersão, ou spread, entre previsões inicializadas com 24 horas de diferença. Em particular, para o inverno prolongado de 1987/88, mostra-se que o nível assintótico de spread (interna) é comparável ao nível assintótico de habilidade (externa). Em contraste, nos trópicos, o erro total é dominado pelo erro sistemático em todos os anos. Apesar das melhorias no modelo, a habilidade na previsão de longo alcance é modesta. A habilidade foi medida em um espaço de fase tridimensional espacialmente filtrado, abrangido por coeficientes de EOF (função ortogonal empírica) rotacionados de altura de 500 mb, que contêm os principais regimes climáticos na atmosfera. Em média, as pontuações de habilidade são consistentes com as de outros grandes centros que estudam previsão dinâmica de longo alcance. Em particular, há evidências de habilidade até o dia 15 e possivelmente até o dia 20 em latitudes médias. Além do dia 20, a habilidade é marginal. Demonstramos que na amostra de inverno das previsões do modelo operacional, a habilidade está correlacionada com o valor observado do primeiro EOF rotacionado, que pode ser descrito como uma versão global do modo Pacífico/Norte-Americano. Em contraste, a capacidade de prever campos médios mensais nos trópicos depende principalmente do conhecimento da forçagem de limite, incluindo a temperatura da superfície do mar. Mostra-se que alguns aspectos das variações interanuais na circulação do monção de verão podem ser previstos, em particular as anomalias do jato tropical de leste, a precipitação africana e, em muito menor extensão, a precipitação do monção indiano.