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El Proyecto de Predicción Sub- Estacional-a-Estacional (S2S)

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“Tendiendo el puente entre tiempo y clima”

Co-chairs: Frédéric Vitart (ECMWF) Andrew Robertson (IRI)

• Mejorar la habilidad de pronóstico y comprensión de procesos en la escala temporal sub-estacional a estacional (2 semanas a 2 meses) con especial énfasis en eventos meteorológicos de alto impacto

• Promover la asimilación de la iniciativa por los centros operacionales y la explotación de los productos por la comunidad de aplicaciones

• Sacar provecho a la experticia de las comunidades de investigación en tiempo y clima para atender temas de importancia para la Infraestructura Global para servicios Climáticos (Global Framework for Climate Services)

Proyecto de 5 años, iniciado en Nov 2013

La Base de Datos S2S, albergada en ECMWF y Agencia de Meteorología de China (CMA),

está en línea desde Mayo 2015. Oficina Internacional de Coordinación en la Agencia

Koreana de Meteorología (KMA).

Co-chairs: Frédéric Vitart (ECMWF) Andrew Robertson (IRI)

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Pronósticos y re-pronósticos diarios en tiempo real

Ofrecidos 3 semanas luego del tiempo real

Retícula común (1.5x1.5 grados)

Variables archivadas: cerca de 80 variables incluyendo oceánicas, niveles estratosféricos y humedad y temperatura del suelo

Base de Datos S2S

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BoM

NCEP

ECCC HMCR

JMAKMA

CMA

ECMWF

MétéoFrance

UKMO

Proveedores de datos (11) Centros de archivo (2)

ISAC

Centros que contribuyen a la Base de Datos S2S

IRI

ver s2sprediction.net para detalles

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Estado actual de la Base de Datos S2S Acceso libre a investigadores desde Mayo 2015 vía ECMWF y Nov. 2015 vía CMA. Un subconjunto de la base datos está también

disponible en NETCDF en la Biblioteca de Datos del IRI. Actualmente los datos de todos los centros están disponibles (excepto de KMA, que estarán disponibles pronto). Tamaño total

hasta ahora: 43 Tbytes (real-time 7Tbs, re-forecasts 36 Tbs) Uso: 600 usuarios registrados en ECMWF de 65 países, 140 usuarios en CMA

Planes– Final de 2016: tener en línea a todos los 11 Proveedores de Datos– Agregar nuevas variables sub-superficiales del océano y variables de hielo marino – Calcular y archivar índices tales como RMMs de la MJO, índices de SSW, Regímenes de Tiempo, Trayectorias de Tormentas

Tropicales, índices monzónicos, etc. Estarán disponibles para la comunidad científica desde los servidores del ECMWF y del IRI.

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Enlace con Actividades Operacionales de OMMUna de las metas principales de S2S es apoyar actividades sub-estacionales de la Comisión de Sistemas Básicos (CBS)• Investigación en predicibilidad sub-estacional en el proyecto S2S se conducirá en

estrecha colaboración con la infraestructura de desarrollo y procesos para predicción sub-estacional, en la medida en que se desarrollan bajo CBS.

• Se ha propuesto el uso de la Base de Datos S2S para intercambiar datos en tiempo real para las actividades CBS.

Base Datos S2S

Portal de datos S2S (3 semanas de rezago)Centros productores

S2S

Datos cuasi tr+ re-pronósticos Centro líder

Subconjunto en casi tiempo real

Usuarios OMM

Comunidades de Investigación y Aplicaciones

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Oscilación de Madden-Julian (D. Waliser and S. Woolnough)

Monzones (H. Hendon)

África (A. Robertson and R. Graham)

Extremos (F. Vitart)

Verificación y Productos (C. Coelho)

Sub-

Proy

ecto

s

Base de Datos S2S

Teleconexiones (C. Stan and H. Lin)

Proyecto de Predicción Sub-estacional a Estacional (S2S)

Tópicos de Investigación

• Predicibilidad• Teleconexión• Aoplamiento Océano-Atmósfera• Interacciones Multi-escala• Procesos Físicos

Tópicos de Modelación• Inicialización• Generación de ensembles• Resolución• Aoplamiento Océano-Atmósfera• Errores Sistemáticos • Combinación Multi-modelo

Necesidades y Aplicaciones

Enlace con SERA (Working Group en Aplicaciones de Investigación Social y Económica)

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Interacciones MJO y Continente Marítimo (CM): Evaluar el estado del arte y caracterizar deficiencias En colaboración con el Grupo de Trabajo WGNE MJO

Sub-proyecto MJO

Nexo de 1) interacciones tierra, atmósfera & océano, y 2) interacciones multi-escala:

diurna, mesoscala, sinóptica, subestacional, estacional & interanual.

Objetivos principales:• Evaluar la fidelidad de simulaciones actuales y habilidad de pronóstico sobre el CM a múltiples

escalas temporales, con énfasis en la MJO, e identificar y rectificar sesgos en modelos. • Roles de 1) interacciones multi-escalas, 2) topografía y contraste tierra-océano, y 3) acoplamiento

océano/tierra-atmósfera en la interacción CM-MJO, y cómo influyen en la predicibilidad sobre el CM.

Recursos de modelación a explotar • 1) Base de Datos S2S, 2) Experimentos Multi-Modelos MJOTF-GASS y 3) ISVHE

Futura Campaña Observacional• Año del Continente Marítimo (YMC) es un esfuerzo multi-nacional para llevar a cabo campañas en

2017-18, investigando procesos tiempo/clima multi-escalas sobre el CM.

Workshop• Workshop de Primavera CM 2016, Singapur – auspiciado por S2S y MJOTF.

Cortesía de Frederic Vitart

Análisis de la Base de Datos S2S

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Sub-proyecto Monzones

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Desarrollar un conjunto de productos de pronóstico intra-estacional científicamente y socialmente relevantes, y métricas que sean aplicables a todos los sistemas monzónicos que puedan monitorearse con sistemas de pronóstico de tiempo real.

Estudio de casos de predicibilidad del inicio de monzones.

Noticias:• Workshop en Predicibilidad S2S de Monzones en Jeju, Korea, 22-24 Junio 2015

• Proyecto de demonstración para predicción de episodios activos/inactivos del monzón australiano de verano, publicado (Marshall and Hendon 2015), que puede aplicarsse a otros monzones: desarrollados índices simples de lluvia y circulación que pueden monitorearse con observaciones (servido en la página del sub-proyecto S2S) y verificado con pronósticos; se cuantificó el rol de la MJO en observaciones y simulaciones, se evaluó la representación de ciclos activos/inactivos; y se verificó la habilidad de pronósticos de un modelo en la base de datos S2S, estimando el incremento del potencial de pronóstico debido a mejoras en la predicción de la MJO.

• Se inició contacto con los nuevos Grupos de Trabajo en Monzón Asiático-Australiano, y Americano (WCRP-Monsoon Panel) para llevar a cabo estudios similares en otros monzones.

Objectivos principales:

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Sub-proyecto Monzones

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Objectivos:

• Recomendar métricas de verificación y conjuntos de datos para evaluar calidad de pronósticos S2S

• Proveer guía para un potencial esfuerzo centralizado para compar calidad de pronósticos de diferentes sistemas S2S, incluyendo comparación de sistemas multi-modelo y mono-modelo, considerando enlaces con usuarios y aplicaciones

Tópicos considerados:• Identificación de prácticas actuales en pronósticos sub-estacionales a estacionales• Identificación de variables relevantes a usarios y cantidades a ser verificadas• Provisión de guía sobre el estándard mínimo para pronósticos retrospectivos (longitud

y tamaño del ensemble)• Promoción de esfuerzos de comparación de pronóstico sub-estacional, y evaluación

de los beneficies de una aproximación multi-modelo

Enlaces con el Grupo de Trabajo Conjunto de OMM en Investigación en Verificación de Pronósticos (JWGFVR), CBS/CCl ET-OPSLS de OMM, LC-LRFMME de OMM y otros sub-proyectos de S2S

Sub-proyecto S2S sobre verificación (y productos)

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Website: http://s2sprediction.net/xwiki/bin/view/Main/Verification

Plan científico desarrollado con insumos de JWGFVR, SERA y S2S: http://www.s2sprediction.net/resources/documents/sub-projects/Verification.pdf

Actividades: Revisión de literatura sobre verificación S2S, disponible en el wiki del sub-proyecto Colaboración entre S2S y OMM: preparado cuestionario sobre prácticas de verificación sub-estacional en centros operacionales (GPC),

con el propósito de compartir prácticas actuales usadas para verificar pronósticos sub-estacionales (tanto operativas como de investigación), y ayudar a identificar carencias y nuevos desarrollos. Resumen de respuestas discutido con CBS/CCl ET-OPSLS de OMM y disponible en Wiki del sub-proyecto

Desarrollo de predicciones piloto Ensemble Multi-Modelo en tiempo real para escala sub-estacional: LCLRFMME de OMM desarrolló este sistema piloto usando pronósticos (y pronósticos retrospectivos) en tiempo real, a partir de un subconjunto de modelos presentes en el proyecto S2S, accesible vía la Base de Datos. TWl Wiki S2S provee un enlace para la comunidad de investigación para ver el desarrollo inicial y proporcionar retroalimentación para futuros desarrollos y mejoras.

Colección exhaustiva de enlaces a conjuntos de datos para verificación S2S disponible en el Wiki del sub-proyecto Enlaces e instrucciones sobre cómo acceder a los datos de modelos del proyectos S2S disponible en el Wiki del sub-proyecto Enlaces a páginas web de pronósticos S2S desarrollados por ECMWF y el Museo S2S (Universidad de Tsukuba/Oxford), disponibles en

Wiki del sub-proyecto El proyecto S2S está incluido en el reto de verificación orientado a usuarios del JWGFVR

https://www.wmo.int/pages/prog/arep/wwrp/new/FcstVerChallenge.html Organizando la sesión de verificación S2S en el 7th International Verification Methods Workshop (IVMW) en coordinación con in

JWGFVR, Berlin,8-11 Mayo 2017; precedido por un tutorial de verificación, 3-6 Mayo 2017 (sitio web y primer anuncio para envío de resúmenes estará disponible pronto)

Preparando un capítulo de verificación de pronósticos para el libro sobre S2S co-editado por los co-chairs del proyecto S2S

Plan científico: Documento guía para estimular a la comunidad científica a atender problemas de verificación S2S

Sub-proyecto S2S sobre verificación (y productos)

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Sub-proyecto de Eventos Extremos

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• Evaluar la predicibilidad y la habilidad de pronóstico de regímenes de tiempo y eventos extremos (sequías, inundaciones, olas de calor y frío)

• Evaluar el beneficio del pronóstico multi-modelo de eventos extremos

• Mejorar la comprensión de la modulación de eventos extremos por modos climáticos

• Predicción sub-estacional de tormentas tropicales

• Estudio de casos seleccionado en función de impacto social

Caso de estudio ya terminado: ola fría de Marzo 2013 sobre Europa. Próximos casos incluirán el ciclón tropical intenso Pam, y variabilidad intra-estacional de lluvias en la costa oeste de EEUU durante El Niño 2015.

Objectivos principales:

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Caso de Estudio: Ciclón Tropical Pam

Predicción multi-modelo de la probabilidad de incidencia de ciclones tropicales 9-15 Marzo 2015

(NCEP/ECMWF/BoM/JMA/CMA)

2015/02/19 días 19-25 2015/02/26 días 12-18

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Mejor comprensión y predicciones sub-estacionales de interacciones tropicales-subtropicales

YTMITMitad 2017- mitad 2019

Campaña

Virtual

De Campo

Subseasonal-to-Seasonal

P re d i c t i o n Pr o j e c t

Año de Interacciones Trópicos-Latitudes Mediasy Teleconexiones (YTMIT, en inglés)

Descripción• Esfuerzo intensamente coordinado que involucra datos

observacionales, pronósticos y aplicaciones, diagn´østicos, teoría y experimentos de modelación existentes.

Misión• Promover relaciones entre comunidades de investigación,

pronóstico y tomadores de decisión, y facilitar compatir intereses comunes para explorar los enlaces entre trópicos y latitudes medias para una mejor habilidad de predicción a escalas de tiempo intra-estacionales.

Preguntas de Investigación• ¿Son las teleconexiones de latitudes medias asociadas a

fluctuaciones del calentamiento tropical simplemente una respuesta rezagada a ondas estacionarias causadas por calentamiento? ¿o juega un rol la interferencia de ondas dependientes del tiempo?

• ¿Por qué los regímenes de circulación del Atlántico Norte están tan influenciados por calentamiento asociado a la MJO en los Océanos Índico y Pacífico?

• ¿Cuál es el rol de los fenómenos transitorios de escala sinóptica?• ¿Está el impacto de los forzantes extra-tropicales asociado

principalmentte con la iniciación de la convección tropical? ¿o puede organizar convección tropical a escala intra-estacional? ¿Cuál es el rol de las “cintas” de vorticidad potencial?

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Teleconexiones (Cristiana Stan and Hai Lin)

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Análisis ECMWF JMA NCEP

CAWCR

Anomalías Z500 -- 10 días luego de una Fase 3 de MJO

Teleconexiones MJO (S2S re-pronósticos)

CNRM EC

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Sub-proyecto ÁfricaMeta principal:

• Desarrollar pronósticos certeros a escala S2S sobre África, y promover su asimilación por los servicios meteorológicos nacionales y grupos de tomadores de decisión.

Actualización del 2016:

ClimDev África financió dos proyectos piloros regionales de 4 meses cada uno, por medio del African Climate Policy Centre (ACPC). Se llevó a cabo una semana de entrenamiento en Camerún en Julio 2016, en el que los pronósticos del ECMWF se accedieron vía la IRI Data Library.

S2S es uno de los focos de la escuela en predicción climática e información climática regional, organizada por WCRP, ICT y el Servicio Met de Senegal, llevada a cabo en Nov 2016

Ejemplo: Lluvias intensas sobre Bihar en 2015

¿Pueden los Pronósticos S2S Capturarlas?

Datos CHIRPS Racha húmedaJulio 6-12

IRI Data Library

Observaciones: Jul 6-12

15 Jun“Semana 4”

22 Jun“Semana 3”

29 Jun“Semana 2”

6 Jul“Semana 1”

Pronósticos ECMWF

Válido para Jul 6-12, 2015

Promedio semanal

anomalía de precip

Diagnósticos con la Base de Datos S2S

IRI Data Library

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Planificación para el Próximo Año Continuar el desarrollo de la Base de Datos S2S (KMA, nuevas variables)

Poner a disposición de la comunidad de investigación índices de tiempo pre-calculados

Continuar la evaluación de la Base de Datos S2S y del beneficio potencial de pronósticos multi-modelos S2S por medio de actividades de sub-proyectos S2S, enlaces con otros grupos/proyectos (e.g. SPARC/SNAP, PDE…) y a través de proyectos financiados (e.g. MAPP)

Cursos de entrenamiento y workshops

Libro sobre S2S

Número especial sobre S2S en la revista FRONTIERS (publicación en línea)

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Conferencias/Escuelas/Workshops

Nov/Dic, 2015: curso de 2 semanas en ICTP (Trieste, Italia) para jóvenes científicos de países en desarrolloDic 2015: sesión S2S en la conferencia AGU11-14 Abr 2016: workshop S2S/MJO-TF Continente Marítimo– SingapurJul 2016: workshop S2S en la Conferencia de la Real Sociedad de Meteorología - ManchesterSep 2016 sesión S2S en la conferencia EMS6-7 Dic 2016: Workshop sobre predicibilidad de eventos extremos a escala sub-estacional a estacional (IRI)12-16 Dic: Sesión S2S en la conferencia AGUFeb/Mar 2017: sesión S2S en la conferencia ICCS5May 2017: sesión de verificación S2S en el 7th International Verification Methods Workshop (IVMW) en

coordinación con JWGFVR, Berlin,8-11 May 2017Jun 2017: sesión de teleconexiones S2S teleconnection en la reunión WGNE (Montreal)Ago 2017: sesión S2S en la reunión de IAMAS (Ciudad del Cabo) Oct 2017: entrenamiento y workshop de 2 semanas sobre teleconexiones S2S, ICTP (Trieste, Italia)+ El Asean Specialized Meteorological Centre en Singapur está proponiendo un programa de 4-5 años (SEA-S2S) de workshops/cursos de entrenamiento para servicios meteorológicos nacionales de ASEAN. + Propuesta de un entrenamiento S2S para Latinoamérica en 2017, a realizarse en Paraguay.

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