Over GEM: Wel of geen goed model voor winterkou?

Ik zat net wat in de verificatiegegevens bij ECMWF te speuren en vond een interessante grafiek. De afgelopen dagen komt de modeluitvoer van GEM weer regelmatig aan bod en dan komt er vaak al snel discussie over of GEM wel of niet bruikbaar is als weermodel in de winter.

Zoals ook hieronder al vermeld scoort GEM best goed als het gaat om grootschalige patronen. Op 6 dagen vooruit weliswaar minder goed dan ECMWF, maar even goed als UKMO en zelfs beter dan GFS (zie afbeelding 1). Kortom, je kan GEM best gebruiken om te beoordelen of de positionering van hoge- en lagedrukgebieden gunstig kan worden voor een inval van koude lucht. 

In principe scoort GEM ook prima als het gaat om de temperaturen op 2 meter hoogte in Europa. Voor afgelopen herfst scoorde het model wel iets minder dan ECMWF en ICON, maar beter dan UKMO en GFS voor die parameter (zie afbeelding 2). Er is echter een maar, en dat is nogal een belangrijke. Kijk je naar een score-metriek die is opgesplitst naar het type temperatuur (zeer koud/koud/warm/zeer warm), dan is er weldegelijk iets om sterk rekening mee te houden.

Voor warme en zeer warme dagen scoort GEM relatief goed, sterker nog, GEM kan zeer warme dagen met een temperatuurafwijking van minimaal +8 graden soms zelfs beter doorhebben dan ECMWF (zie afbeelding 3). Voor (zeer) koude dagen is het beeld heel anders. Voor (vrij) koude dagen met een temperatuurafwijking tussen -4 en -8 graden laat GEM al beduidend slechtere scores zien dan bijvoorbeeld ICON. Voor zeer koude dagen met een temperatuurafwijking lager dan -8 graden scoort het model in temperatuur-opzicht slechter dan alle andere globale modellen (ECMWF, ICON, UKMO en GFS). In de herfst van 2022 scoorde GEM in dat soort situaties zelfs helemaal dramatisch met scores richting de -1. Dat betekent dat zelfs de gemiddelde klimatologie gebruiken op zulke extreem koude dagen beter is dan GEM te gebruiken. Kortom, als er mogelijk een koude periode aan zit te komen kan je GEM best gebruiken voor het grootschalig patroon, maar (absoluut) niet voor de temperaturen op 2 meter hoogte. 

Afbeelding 1: ACC-Scores (Anomalie Correlatie Coëfficiënt) voor het 500 hPa geopotentiaal op het noordelijk halfrond, 6 dagen vooruit. Hoe hoger de score, hoe beter. De scores van GEM zijn weergegeven in het groen.

Afbeelding 2: Skill-scores voor de 2 meter temperatuur in Europa afgelopen herfst, gestippeld de herfst van vorig jaar. Hoe hoger de score hoe beter. De scores van GEM zijn weergegeven in het roze.

Afbeelding 3: Skill-scores voor de 2 meter temperatuur in Europa, maar dan uitgesplitst naar zeer koude, koude, warme en zeer warme dagen. De scores van GEM zijn opnieuw weergegeven in het roze.