Original paper

The ARPEGE/ALADIN limited area ensemble prediction system: the impact of global targeted singular vectors

Hágel, Edit; Horányi, András

Meteorologische Zeitschrift Vol. 16 No. 6 (2007), p. 653 - 663

published: Dec 17, 2007

DOI: 10.1127/0941-2948/2007/0251

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Abstract

In this paper the present state of the establishment of a LAMEPS (Limited Area Ensemble Prediction System) system for Central Europe is described. Sensitivity studies were performed in order to explore whether or not it is possible to optimize the existing ARPEGE global ensemble system for Central Europe by changing the optimization area and optimization time used for the global singular vector computations. With this purpose several optimization areas and times were defined and tested through case studies and longer test periods. Verification results show that the proper choice of the singular vector optimization domain and optimization time can increase the spread and on average improves the skill of the ensemble for the Central European area. This conclusion was found to be valid for the global forecasts and the limited area predictions (i.e. the simple downscaling of the global model) as well. The experiments also demonstrate that the dynamical downscaling in itself does not result in significantly better skill. Therefore the computation of mesoscale initial perturbations might be desirable for a more efficient short-range ensemble system. Along this line research started in the field of singular vectors computed inside the limited area model ALADIN.

Kurzfassung

Dieser Artikel diskutiert den gegenwärtigen Stand der Implementierung eines LAMEPS (Limited Area Ensemble Prediction System) Systems für Zentraleuropa. Im Rahmen einer Sensitivitätsstudie wurde die Möglichkeit, das bestehende globale Ensemblesystem ARPEGE unter alleiniger Änderung des Optimierungsgebietes und der Optimierungzeit der globalen singulären Vektorberechnung, für Zentraleuropa zu optimieren, untersucht. Anhand von Fallbeispielen und langfristigen Testreihen wurden mehrere Optimierungsgebiete und Zeiträume definiert und getestet. Eine Überprüfung der Ergebnisse zeigte, dass bei einer geeigneten Wahl der singulären Vektoroptimierungsdomäne und Zeit die Streuung ansteigt und sich die Güte des Ensembles im Mittel für Zentraleuropa verbessert. Dieses Ergebnis wurde sowohl für die globale als auch für die räumlich begrenzte (i.e. die simple Skalierung des globalen Modells) Vorhersage beobachtet. Das vorliegende Experiment zeigte auch, dass eine dynamische Skalierung alleine in sich nicht zu einer signifikant besseren Güte führt. Es scheint daher, dass die Berechnung von mesoskaligen Störungen in den Anfangsbedingungen aus Effizienzgründen für kurzfristige Ensemblesysteme wünschenswert ist. Diesbezügliche Untersuchungen der singulären Vektorberechnung innerhalb des limited-area Modells ALADIN werden zur Zeit durchgeführt.