Επιστημονική μεθοδολογία σύγκρισης των τριών μοντέλων: ECMWF, ICON & GFS

 

Επιστημονική μεθοδολογία σύγκρισης των τριών μοντέλων

Στην παρούσα ανάλυση επιχειρήσαμε μια συστηματική σύγκριση των τριών σημαντικότερων αριθμητικών προγνωστικών μοντέλων που χρησιμοποιούνται ευρέως στην επιχειρησιακή μετεωρολογία: του ECMWF Open, του GFS και του ICON-EU. Η σύγκριση δεν περιορίστηκε σε μια γενική οπτική εκτίμηση των χαρτών, αλλά βασίστηκε σε κοινή μεθοδολογία, ώστε τα αποτελέσματα να είναι όσο το δυνατόν πιο ομοιογενή και συγκρίσιμα.

Για κάθε μοντέλο εξετάστηκαν, ανά ημέρα, η προβλεπόμενη μέγιστη και ελάχιστη θερμοκρασία σε χερσαία σημεία της Ελλάδας, μέσα στο ίδιο χρονικό παράθυρο του επόμενου τετραημέρου. Οι τιμές εξήχθησαν από τα αντίστοιχα αριθμητικά πεδία των μοντέλων, με κοινό γεωγραφικό περιορισμό στην ελληνική επικράτεια και με ενιαία παρουσίαση. Παράλληλα υπολογίστηκαν η μέση τιμή των τριών προβλέψεων και το εύρος διαφωνίας μεταξύ της υψηλότερης και της χαμηλότερης εκτίμησης.

Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη, διότι κανένα μεμονωμένο μοντέλο δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως απόλυτη αλήθεια. Κάθε σύστημα έχει διαφορετική ανάλυση, διαφορετική φυσική παραμετροποίηση και διαφορετικό τρόπο με τον οποίο αποδίδει την τοπογραφία, τη νέφωση, την υγρασία του εδάφους και τις τοπικές κυκλοφορίες. Επομένως, η σύγκριση τριών ανεξάρτητων μοντέλων μάς επιτρέπει να διακρίνουμε πού υπάρχει σύγκλιση και πού παραμένει ουσιαστική αβεβαιότητα.

Η επαγγελματική προσέγγιση δεν είναι να επιλέγουμε εκ των προτέρων το μοντέλο που δίνει τη μεγαλύτερη ή τη μικρότερη θερμοκρασία, αλλά να καταγράφουμε αντικειμενικά τη συμπεριφορά όλων. Τις επόμενες ημέρες θα είναι δυνατόν να συγκρίνουμε τις προβλέψεις με τις πραγματικές παρατηρήσεις των μετεωρολογικών σταθμών και να διαπιστώσουμε ποιο μοντέλο κινήθηκε συστηματικά θερμότερα, ποιο ψυχρότερα και ποιο πλησίασε περισσότερο τις τελικές καταγραφές.

Με αυτόν τον τρόπο η σύγκριση αποκτά και χαρακτήρα επαλήθευσης πρόγνωσης. Δεν εξετάζουμε μόνο τι προβλέπει κάθε μοντέλο, αλλά και πώς αποδίδει στην πράξη. Σε βάθος χρόνου, η επαναλαμβανόμενη αξιολόγηση μπορεί να μας δείξει αν κάποιο μοντέλο παρουσιάζει σταθερή θερμή ή ψυχρή απόκλιση, αν υπερεκτιμά τις μέγιστες σε συγκεκριμένες περιοχές ή αν αποδίδει καλύτερα τις νυχτερινές ελάχιστες.

Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται στο γεγονός ότι οι τιμές του πίνακα αφορούν ακραία χερσαία grid points και όχι απαραίτητα συγκεκριμένους μετεωρολογικούς σταθμούς. Συνεπώς, η τελική επαλήθευση πρέπει να γίνεται με πραγματικές παρατηρήσεις, λαμβάνοντας υπόψη το υψόμετρο, τη θέση του σταθμού, την τοπογραφία και τις τοπικές συνθήκες.

Η μεθοδολογία αυτή αποτελεί έναν πιο σοβαρό και διαφανή τρόπο παρουσίασης της πρόγνωσης. Δεν απομονώνει μία μόνο λύση, δεν καλλιεργεί εντυπώσεις και δεν προεξοφλεί το αποτέλεσμα. Αντίθετα, παρουσιάζει το εύρος των πιθανών σεναρίων και επιτρέπει, όταν πλέον υπάρχουν οι πραγματικές μετρήσεις, να κριθεί αντικειμενικά ποιο μοντέλο «πήγε θερμότερα», ποιο «πήγε ψυχρότερα» και ποιο αποδείχθηκε τελικά πιο κοντά στην πραγματικότητα.

Θεόδωρος Ν. Κολυδάς

Διευθυντής Τομέα Υδρομετεωρολογίας και Φυσικών Καταστροφών εργαστηρίου Assist Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης – Mετεωρολόγος Star Channel - Πρώην Υποδιοικητής ΕΜΥ και Διευθυντής Εθνικού Μετεωρολογικού Κέντρου - Μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής της Έδρας UNESCO Con-E-Ect

© Το κείμενο διατίθεται με άδεια CC BY-ND 4.0. Επιτρέπεται η αναπαραγωγή με αναφορά στην πηγή και χωρίς τροποποίηση του περιεχομένου.