Sous-estimation des températures GFS

[damien63]

Bonjour,

J'ai cette question depuis 1 bon moment donc je la pose.

Quand il fait beau comme en ce moment, GFS sort des températures à 2m bien inférieur à la réalité. Par exemple, sur météociel, ils annonçaient hier et ils annoncent pour aujourd'hui 24°C max. Il faisait hier et il fera très certainement aujourd'hui 29°C soit quand même 5°C d'écart!

Quelqu'un à une explication à ca?

Merci d'avance

[Nicos78]

J'ai exactement le même problème lorsque je regarde les prévisions de la ville de Nice, ils les sous-estiment d'au moins 5°C par rapport aux valeurs réellement relevées en ville.(Je ne me base pas sur les relevés chez moi, mais bien ceux de la ville en elle-même). Et ça fait près d'un ans que ça dure et par tous les temps.

[Twister83]

J'ai exactement le même problème lorsque je regarde les prévisions de la ville de Nice, ils les sous-estiment d'au moins 5°C par rapport aux valeurs réellement relevées en ville.(Je ne me base pas sur les relevés chez moi, mais bien ceux de la ville en elle-même). Et ça fait près d'un ans que ça dure et par tous les temps.

Pour Nice c'est à cause du Massif des Alpes qui est juste à coté c'est pour ça qu'il sous estime les températures car c'est un modèle à maille large.

[Fred59_]

Rappelons tout de même que GFS, c'est :

- des valeurs instantanées (on vous donne les T°C à l'heure pile, mais pas les mini ou maxi qui ont pu se produire durant les heures précédentes, et comme le pas de temps de GFS c'est 3h, il peut s'en passer des extrêmes en 3 heures !)

- des valeurs approximées : la résolution de GFS n'est que de 0.5° de latitude/longitude, c'est énorme et ça ne permet pas de prendre en compte les particularités locales

- un modèle qui se trompe...

Sur les "prévisions" automatiques d'IC, nous avons intégré WRF à maille fine pour améliorer justement ce gros point faible de GFS : c'est pas encore super top pour la prévision des températures, mais c'est déjà bien mieux puisque la résolution (au sens géographique) a été multipliée par plus de dix. Il s'agit cependant toujours de valeurs instantanées sur 1h, et non des extrêmes ayant eu lieu sur l'heure précédente (mais ça, on va faire en sorte qu'ils soient pris en compte prochainement). Rappelons également que WRF est, comme GFS puisqu'utilisant ses conditions aux limites, un modèle qui se trompe également ! Voir aussi le modèle de température "CFR" proposé sur IC, qui prend en compte plus de paramètres pour "recalculer" les températures à partir des données brutes de GFS, et qui donne de bons résultats.

[chris68]

Je ne sais pas si cet énorme écart provient uniquement de la résolution, car ici par exemple il affiche 7 ou 8°C au lieu de 13-14°C ! Cette sous-estimation est assez frappante depuis quelques mois en effet. Les WRF n'ont pas ce soucis et sont même très bien calibrés.

[calou34]

Il y a une note sur le site du NCEP qui reporte ce biais identifié et remonté par les utilisateurs.

http://www.emc.ncep.noaa.gov/GFS/impl.php

Le département en charge du développement du modèle aurait implémenté un correctif mis en opérationnel dès septembre 2012.

En cause, la paramétrisation du schéma de surface et une évapotranspiration du couvert végétal excessive qui menait à des erreurs de t° et d’humidité.

Ensuite, ne pas compter comme l’explique Fred sur une précision fiable, la projection sur une grille 0.5° écrase beaucoup de particularités et d’influences locales.

Il y a bien les adaptations statistiques, mais pas directement avec GFS que je sache.

A propos, le modèle CFR (que je découvre ) repose sur quel concept ?

Un principe d’AS à partir d’une base de données StatIC ou MF ?

[Canada Goose]

A propos, le modèle CFR (que je découvre ) repose sur quel concept ?

Le modèle CFR a été élaboré à Penta di Casinca, en Haute-Corse, par un certain F. Gourand.

En été, il promet des Tx < 25 °C et des Td < 15 °C ; en hiver, des Tn < -20 °C et beaucoup de neige.

Bon, c'est un prototype encore... /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[calou34]

Le modèle CFR a été élaboré à Penta di Casinca, en Haute-Corse, par un certain F. Gourand.

En été, il promet des Tx < 25 °C et des Td < 15 °C ; en hiver, des Tn < -20 °C et beaucoup de neige.

Bon, c'est un prototype encore...

Mince, pourvu qu’il n’y ait pas 'omerta' sur sa conception alors .

Mais avec du -20° en hiver en Corse, on enfonce le clou sur le biais froid de GFS

[Sebaas]

A propos, le modèle CFR (que je découvre ) repose sur quel concept ?

Un principe d’AS à partir d’une base de données StatIC ou MF ?

François vous en dira plus, mais pour la faire courte il se base sur toutes les données d'observation possibles et les projette sur un modèle de terrain à (très) haute résolution.

[Fred59_]

Ça utilise également des données supplémentaires notamment concernant le rayonnement et les données d'altitude. Mais je laisse François en dire plus (ou pas d'ailleurs!) s'il le souhaite.

En tous cas, ça claque, et ça augure de bonnes choses pour la suite:

[Canada Goose]

François vous en dira plus, mais pour la faire courte il se base sur toutes les données d'observation possibles et les projette sur un modèle de terrain à (très) haute résolution.

Ce qui est drôle, c'est que, dans mon message précédent, je n'avais pas fait le rapprochement avec le modèle de François, que je savais pourtant en développement... J'ai juste écrit ça en plaisantant et pensais que le sigle se rapportait à autre chose (j'avais pas cliqué dessus) !

En tout cas, oui, ça a de la g****e !

[Fred59_]

En fait on a eu du mal à lui trouver un nom concret mis à part "Analyse T°" alors CFR c'est bien aussi !

Et puis on peut très probablement trouver un acronyme scientifique

[chris68]

Ca a de la g****e en effet même si l'échelle de T°C est assez difficile à lire sur la carte. On sait pas trop si on est à 12, 13, 14 ou 15°C... Peut être y ajouter des isothermes (tous les 5°C par ex) voire des zoom régionaux ?

[Fred59_]

Si vous les cherchez on a aussi les archives => http://www3.infoclimat.fr/CFR/Archives/?usrc=f&ukey=223&usrv=www3

C'est pas encore beaucoup mis en valeur sur IC, mais on y travaille...

[damien63]

Bonjour,

Merci pour les réponses!

Concernant les prévisions automatiques d'IC, on observe exactement le même problème avec par exemple 24°C annoncé chez moi aujourd'hui alors qu'il en fera 29 ou 30! Et même si on va dans le détail heure par heure, ca ne change pas grand chose. Par contre la présentation est très sympa! Donc merci pour le lien Fred 59.

En gros il n'y a pas de solution miracle pour avoir quelque-chose de bien fiable aujourd'hui! On continuera à faire nos propres corrections!!

Bonne journée

[CFR]

François vous en dira plus, mais pour la faire courte il se base sur toutes les données d'observation possibles et les projette sur un modèle de terrain à (très) haute résolution.

En fait ce modèle, que j'ai développé lors de mon stage de fin d'études d'ingénieur à l'ENM, lors du premier semestre 2007 à l'International Arctic Research Center de Fairbanks, Alaska, a pour but de donner une description plus fine de la température que ce qui existe habituellement.

En premier lieu, il s'agit de réaliser une "descente d'échelle" depuis GFS et sa résolution de 0.5°, jusqu'à 1/120° de mémoire. Je produis deux cartes par jour, pour tenter d'approximer les Tn et les Tx chaque jour.

Il s'agit d'un modèle empirique, j'ai cherché et trouvé quelques formules pour représenter la continentalité d'un point donné, l'effet de Foehn, l'accumulation d'air froid dans les points bas lors de la nuit ou des longues périodes de soleil rasant des hautes latitudes l'hiver. J'utilise aussi les observations pour corriger des biais éventuellement grossiers sur certaines zones.

Le résultat est assez intéressant, mais il reste naturellement dépendant en premier lieu de GFS, s'il est complètement dans les choux (grosse erreur sur la nébulosité, par exemple), c'est difficile de "rattraper le coup" avec les différentes corrections appliquées !

[gaet34]

Très intéressant le modèle "CFR" /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

J'ai une question, pour réaliser cette descente d'échelle, tu as du implémenter les sorties de GFS sur un schéma de surface, ou celui déja existant suffisait et tu as du effectuer quelques correctifs " à la main".

J'ai trouvé un lien intéressant (http://wrfportal.org/ssam/bao_Summer%20School%202010-JWB.pdf), mais il est pas écrit que la résolution est de 1/120.

[CFR]

En fait 1/120° c'est la résolution du modèle de terrain que j'utilise. J'utilise par ailleurs le schéma de surface de GFS (assez peu exploité, après quelques tests peu concluants), la descente d'échelle se fait surtout par interpolation des profils verticaux de GFS 0.5° sur ma grille beaucoup plus fine. J'adapte ensuite à l'altitude de mon modèle de terrain, et ça donne déjà une première valeur de température, corrigée par l'application des autres effets modélisés.

[Cotissois 31]

Bonjour,

J'ai cette question depuis 1 bon moment donc je la pose.

Quand il fait beau comme en ce moment, GFS sort des températures à 2m bien inférieur à la réalité. Par exemple, sur météociel, ils annonçaient hier et ils annoncent pour aujourd'hui 24°C max. Il faisait hier et il fera très certainement aujourd'hui 29°C soit quand même 5°C d'écart!

Quelqu'un à une explication à ca?

Merci d'avance

Pour compléter les réponses précédentes

1) quasiment tous les modèles sous-estiment les températures en situation chaude et calme comme çà. GFS est en plus bien meilleur que CEP ou WRF par exemple. 1 des raisons est que la prévision de la couche-limite n'est pas la priorité des modèles globaux, car la dynamique n'est pas très sensible à ce qui se passe en surface, et les variables comme le vent 10m ou la température 2m sont des variables calculées exprès pour les prévisionnistes, en soi le modèle n'utilise pas ces variables pour calculer l'échéance suivante. WRF a récupéré les schémas de surface de GFS, et là c'est dommage parce que WRF n'est pas un modèle global.

2) il faut regarder les températures "haute-résolution" qui sont sur une grille de 0.2° à peu près, car il y a des effets de lissage sur une grille 0.5°

3) il faut regarder la prévision de Tx car ce sera souvent plus représentatif

4) il faut regarder le modèle de CFR ou le modèle anglais NAE qui a le meilleur schéma de couche-limite (nuages bas, températures).

[damien63]

Pour compléter les réponses précédentes

1) quasiment tous les modèles sous-estiment les températures en situation chaude et calme comme çà. GFS est en plus bien meilleur que CEP ou WRF par exemple. 1 des raisons est que la prévision de la couche-limite n'est pas la priorité des modèles globaux, car la dynamique n'est pas très sensible à ce qui se passe en surface, et les variables comme le vent 10m ou la température 2m sont des variables calculées exprès pour les prévisionnistes, en soi le modèle n'utilise pas ces variables pour calculer l'échéance suivante. WRF a récupéré les schémas de surface de GFS, et là c'est dommage parce que WRF n'est pas un modèle global.

2) il faut regarder les températures "haute-résolution" qui sont sur une grille de 0.2° à peu près, car il y a des effets de lissage sur une grille 0.5°

3) il faut regarder la prévision de Tx car ce sera souvent plus représentatif

4) il faut regarder le modèle de CFR ou le modèle anglais NAE qui a le meilleur schéma de couche-limite (nuages bas, températures).

Merci Cotissois pour ta réponse.

[calou34]

Pour compléter les réponses précédentes

1) quasiment tous les modèles sous-estiment les températures en situation chaude et calme comme çà. GFS est en plus bien meilleur que CEP ou WRF par exemple. 1 des raisons est que la prévision de la couche-limite n'est pas la priorité des modèles globaux, car la dynamique n'est pas très sensible à ce qui se passe en surface, et les variables comme le vent 10m ou la température 2m sont des variables calculées exprès pour les prévisionnistes, en soi le modèle n'utilise pas ces variables pour calculer l'échéance suivante. WRF a récupéré les schémas de surface de GFS, et là c'est dommage parce que WRF n'est pas un modèle global.

2) il faut regarder les températures "haute-résolution" qui sont sur une grille de 0.2° à peu près, car il y a des effets de lissage sur une grille 0.5°

3) il faut regarder la prévision de Tx car ce sera souvent plus représentatif

4) il faut regarder le modèle de CFR ou le modèle anglais NAE qui a le meilleur schéma de couche-limite (nuages bas, températures).

Étonnant comme affirmation. Tu as des stats pour étayer ?

Le NCEP invoque le couvert végétal, et c’est tout le bilan énergétique de surface qui est impacté (des flux de chaleur aux flux de qté de mouvement) et par extension des rétroactions liées aux td, au déclenchement de la convection etc…

Comment les T2M et l’humidité peuvent être décorrélées des autres champs?

Si on introduit un biais dans les valeurs aux limites, la solution entretiendra l’erreur dans tous les ordres de grandeurs non ?

[Cotissois 31]

Je ne sais pas si ça a été corrigé mais j'ai regardé pendant longtemps les prévisions de températures du CEP sur wetter24 et c'était souvent sous-estimé par rapport à GFS. WRF (en tous cas sur Internet) n'arrive pas à monter au-dessus 35°C.

Oui forcément qu'il y a une insuffisance des schémas de surface, le NCEP le dit.

Mais si le prévisionniste "Internet" n'a que la T2m des modèles, les organismes météo ont d'autres méthodes pour la prévoir. Donc ce n'est pas une priorité d'avoir des bonnes T2m dans un modèle.

L'erreur sur la T2m est liée à une erreur sur le bas de la couche-limite. Cette erreur peut jouer sur plusieurs choses bien sûr, mais le plus souvent c'est une erreur pas grave.

Par exemple, avoir une CAPE surestimée de 1000 J/kg pour nous ça paraît énorme, mais pour le modèle ça ne change pas grand chose : ce n'est pas parce qu'on se trompe sur une tentative orageuse qu'on remet en cause la prévision.

C'est à nous de ne pas surestimer tous les paramètres sols d'un modèle c'est tout /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">