Comprensión de los sistemas de asimilación: cómo los modelos crean sus propias condiciones iniciales, versión 2

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Corrección dinámica 4D-VAR del incremento de observación para el análisis de las 18 UTC: en el campo inicial, el frente frío es demasiado lento (se muestran las observaciones y el pronóstico inicial correspondientes al punto negro para las 17 UTC y las 18 UTC). El análisis 4D-VAR desplaza el incremento de observación hacia el este para mantener la misma posición respecto del frente. El análisis utilizará este incremento de observación, colocado correctamente delante del frente, para acelerar el movimiento del frente, al tiempo que utiliza el incremento de observación de las 18 UTC en el punto negro para reducir levemente la velocidad del viento detrás del frente.

Descripción:
Corrección dinámica 4D-VAR del incremento de observación para el análisis de las 18 UTC: en el campo inicial, el frente frío es demasiado lento (se muestran las observaciones y el pronóstico inicial correspondientes al punto negro para las 17 UTC y las 18 UTC). El análisis 4D-VAR desplaza el incremento de observación hacia el este para mantener la misma posición respecto del frente. El análisis utilizará este incremento de observación, colocado correctamente delante del frente, para acelerar el movimiento del frente, al tiempo que utiliza el incremento de observación de las 18 UTC en el punto negro para reducir levemente la velocidad del viento detrás del frente.

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4dvarincrements.gif

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Se recibe una observación de 19 °C en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura del campo inicial del modelo en este lugar es de 21 y 22 grados, aún más alta al sur, con un fuerte gradiente NW-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. 3D-VAR altera el campo inicial con un gran patrón de enfriamiento en forma de círculos concéntricos que se maximiza en el sitio de la observación y se extiende uniformemente hacia afuera en todas las direcciones, incluso al otro lado del frente frío.

Descripción:
Se recibe una observación de 19 °C en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura del campo inicial del modelo en este lugar es de 21 y 22 grados, aún más alta al sur, con un fuerte gradiente NW-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. 3D-VAR altera el campo inicial con un gran patrón de enfriamiento en forma de círculos concéntricos que se maximiza en el sitio de la observación y se extiende uniformemente hacia afuera en todas las direcciones, incluso al otro lado del frente frío.

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analysisfront1a.gif

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The COMET Program/NOAA/NCEP

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Se recibe una observación de 19 °C en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura del campo inicial del modelo en este lugar es de 21 y 22 grados, aún más alta al sur, con un fuerte gradiente NW-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. Una modificación conceptual sencilla de 3D-VAR trunca el patrón de enfriamiento en forma de círculos concéntricos de modo que el enfriamiento se aplique sólo en la zona del sector cálido, conservándose el resto del patrón circular del análisis 3D-VAR estándar.

Descripción:
Se recibe una observación de 19 °C en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura del campo inicial del modelo en este lugar es de 21 y 22 grados, aún más alta al sur, con un fuerte gradiente NW-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. Una modificación conceptual sencilla de 3D-VAR trunca el patrón de enfriamiento en forma de círculos concéntricos de modo que el enfriamiento se aplique sólo en la zona del sector cálido, conservándose el resto del patrón circular del análisis 3D-VAR estándar.

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The COMET Program/NOAA/NCEP

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Se recibe una observación de 19 °C en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura del campo inicial del modelo en este lugar es de 21 y 22 grados, aún más alta al sur, con un fuerte gradiente NW-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. 4D-VAR cambia el campo inicial con un patrón paralelo pero aún delante del frente frío, con el cambio máximo donde el campo inicial es más cálido, al sur de la observación, en lugar de centrarlo en el punto de la observación.

Descripción:
Se recibe una observación de 19 °C en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura del campo inicial del modelo en este lugar es de 21 y 22 grados, aún más alta al sur, con un fuerte gradiente NW-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. 4D-VAR cambia el campo inicial con un patrón paralelo pero aún delante del frente frío, con el cambio máximo donde el campo inicial es más cálido, al sur de la observación, en lugar de centrarlo en el punto de la observación.

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Se ha calculado la temperatura potencial de una observacuón en 306 K en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura potencial del campo inicial del modelo es de 308 y 309 K en este lugar, y más alta hacia el sur, con un fuerte gradiente NE-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. 3D-VAR con covarianzas anisotrópicas de fondo distribuidas a los largo de las isentropas distribuye los cambios más a lo largo del frente en el campo inicial, menos al otro lado del frente, y las cambios envuelven la lengua de aire cálido al sur del sitio de la observación.

Descripción:
Se ha calculado la temperatura potencial de una observacuón en 306 K en el sector cálido delante de un frente frío. La temperatura potencial del campo inicial del modelo es de 308 y 309 K en este lugar, y más alta hacia el sur, con un fuerte gradiente NE-SO al norte y al oeste detrás del frente frío. 3D-VAR con covarianzas anisotrópicas de fondo distribuidas a los largo de las isentropas distribuye los cambios más a lo largo del frente en el campo inicial, menos al otro lado del frente, y las cambios envuelven la lengua de aire cálido al sur del sitio de la observación.

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analysisfront2.gif

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La media y distribución del conjunto de un pronóstico de 6 horas para la temperatura en 850 hPa muestra un intenso frente frío en las altas planicies de NA con una amplia distribución de los miembros a lo largo del frente y poca distribución lejos del frente, sobre Texas. Los incrementos de análisis del filtro de Kalman para conjuntos de una observación en el SO de Kansas son alargados junto al frente, lo cual coincide con el área de gran distribución, mientras que losincrementos del análisis para una observación con incremento de valor igual pero en Texas son circulares y de magnitud y al alcance menor.

Descripción:
La media y distribución del conjunto de un pronóstico de 6 horas para la temperatura en 850 hPa muestra un intenso frente frío en las altas planicies de NA con una amplia distribución de los miembros a lo largo del frente y poca distribución lejos del frente, sobre Texas. Los incrementos de análisis del filtro de Kalman para conjuntos de una observación en el SO de Kansas son alargados junto al frente, lo cual coincide con el área de gran distribución, mientras que losincrementos del análisis para una observación con incremento de valor igual pero en Texas son circulares y de magnitud y al alcance menor.

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KalmanFilter.gif

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Imagen satelital en el visible que muestra una amplia masa de convección en niveles medios delimitada al norte aproximadamente por el frente frío en 850 hPa del campo inicial del modelo y al sur por el aire muy caliente en 850 hPa indicado por el campo inicial.

Descripción:
Imagen satelital en el visible que muestra una amplia masa de convección en niveles medios delimitada al norte aproximadamente por el frente frío en 850 hPa del campo inicial del modelo y al sur por el aire muy caliente en 850 hPa indicado por el campo inicial.

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sat4dvar.gif

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NOAA

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