Beide modellen werken met spectrale componenten voor de stromingsfuncties. Ze kunnen maximaal x golven beschrijven, wat wordt weergegeven met het truncatiegetal T. GFS werkt met T574, ECMWF met T1279. Daarnaast wordt een 'gewoon' modelgrid gebruikt voor de berekeningen van bewolking, straling, enzovoorts. Uiteindelijk wordt de modeluitvoer ook op dit modelgrid naar buiten gebracht, vaak nog teruggebracht naar een handige resolutie zoals 0,5° (GFS) of 0,125° (ECMWF).
Wat betreft de resolutie in kilometers: NCEP en ECMWF bedoelen daar twee verschillende dingen mee. NCEP geeft de gemiddelde afstand tussen breedtegraden op hun grid, terwijl ECMWF de halve golflengte geeft van de kortste zonale golf (west-oost golf) op de evenaar die het model kan weergeven. Die afstand is altijd groter dan de gemiddelde afstand tussen de breedtegraden.
Zo staat een en ander in verhouding:
GFS - T574 - 23 km (afstand breedtegraden) - 35 km (halve golflengte)
ECMWF - T1279 - 10 km - 16 km
In 2013 gaat GFS naar T1148, maar het ECMWF gaat naar T2047 in 2014. Veel belangrijker is echter dat GFS -eindelijk- gaat overstappen van Euleriaans naar semi-lagrangiaans oplossen. Wat betekent dat?
Het semi-lagrangiaanse schema van ECMWF houdt in dat op elke tijdstap de gridpunten van het rekenrooster de aankomstpunten voorstellen van 'terugberekende' trajectorieën op het tijdstip in de toekomst. Het punt dat bereikt wordt tijdens dit achterwaarts traceren geeft aan waar een luchtdeeltje vandaan kwam aan het begin van de tijdstap. Tijdens het transport ondergaat het allerlei dynamische en fysische invloeden. In essentie worden inderdaad alle verwachtingswaarden gevonden door interpolatie (met gebruik van waarden van het interpolatiegrid van de vorige tijdstap) naar het vertrekpunt.
Ik denk dat je het beste kunt vergelijken met een zee met stromingen: de euleriaanse oplossing gaat uit van mensen die op eilandjes in een grote zee met stromingen staan, zij zien de bewegende luchtdeeltjes en volgen ze. De semi-lagrangiaanse manier is een waarnemer die in een bootje zit in de zee en meegevoerd wordt. Hij weet zijn begin en eindpositie en de invloeden die het bootje ondervindt. De toestand bij de eilandjes wordt geïnterpoleerd.
Dit levert niet alleen rekentijdwinst op, maar de berekeningen zijn ook stabieler en ze vertonen ook minder ruis.
Gr. Ben
Wat betreft de resolutie in kilometers: NCEP en ECMWF bedoelen daar twee verschillende dingen mee. NCEP geeft de gemiddelde afstand tussen breedtegraden op hun grid, terwijl ECMWF de halve golflengte geeft van de kortste zonale golf (west-oost golf) op de evenaar die het model kan weergeven. Die afstand is altijd groter dan de gemiddelde afstand tussen de breedtegraden.
Zo staat een en ander in verhouding:
GFS - T574 - 23 km (afstand breedtegraden) - 35 km (halve golflengte)
ECMWF - T1279 - 10 km - 16 km
In 2013 gaat GFS naar T1148, maar het ECMWF gaat naar T2047 in 2014. Veel belangrijker is echter dat GFS -eindelijk- gaat overstappen van Euleriaans naar semi-lagrangiaans oplossen. Wat betekent dat?
Het semi-lagrangiaanse schema van ECMWF houdt in dat op elke tijdstap de gridpunten van het rekenrooster de aankomstpunten voorstellen van 'terugberekende' trajectorieën op het tijdstip in de toekomst. Het punt dat bereikt wordt tijdens dit achterwaarts traceren geeft aan waar een luchtdeeltje vandaan kwam aan het begin van de tijdstap. Tijdens het transport ondergaat het allerlei dynamische en fysische invloeden. In essentie worden inderdaad alle verwachtingswaarden gevonden door interpolatie (met gebruik van waarden van het interpolatiegrid van de vorige tijdstap) naar het vertrekpunt.
Ik denk dat je het beste kunt vergelijken met een zee met stromingen: de euleriaanse oplossing gaat uit van mensen die op eilandjes in een grote zee met stromingen staan, zij zien de bewegende luchtdeeltjes en volgen ze. De semi-lagrangiaanse manier is een waarnemer die in een bootje zit in de zee en meegevoerd wordt. Hij weet zijn begin en eindpositie en de invloeden die het bootje ondervindt. De toestand bij de eilandjes wordt geïnterpoleerd.
Dit levert niet alleen rekentijdwinst op, maar de berekeningen zijn ook stabieler en ze vertonen ook minder ruis.
Gr. Ben
