NOCN03 CWAO 181840 GENOT NO. 006 BILINGUAL MESSAGE - FRENCH TEXT TO FOLLOW ENGLISH TEXT MESSAGE BILINGUE - LE TEXTE FRANCAIS SUIT LE TEXTE ANGLAIS ON MONDAY JUNE 22 2009 THE CANADIAN METEOROLOGICAL CENTRE (CMC) WILL IMPLEMENT AN UPGRADED ENSEMBLE ASSIMILATION (ENKF) AND FORECAST SYSTEM. UPGRADES WILL BE MADE IN TIME FOR THE 0600 UTC ENSEMBLE ASSIMILATION RUN AND THE 1200 UTC ENSEMBLE FORECAST RUN. MAJOR CHANGES WILL BE INTRODUCED TO THE DATA ASSIMILATION SYSTEM WHILE ONLY MINOR CHANGES ARE DONE TO THE FORECASTING SYSTEM. SUMMARY OF THE CHANGES TO THE ASSIMILATION SYSTEM THREE CHANGES HAVE BEEN MADE TO THE ENSEMBLE KALMAN FILTER: 1) THE NUMBER OF VERTICAL LEVELS HAS BEEN INCREASED TO 58 (FROM 28). THE MODEL TOP STAYS AT 10 HPA. THE TRIAL FIELDS PRODUCED WITH THIS FINER VERTICAL RESOLUTION ARE BETTER FROM 400 HPA UP TO THE MODEL TOP. LITTLE EFFECT HAS BEEN FOUND BELOW 500 HPA. 2) THE GPS-RO DATA ARE NOW ASSIMILATED (AS IN THE DETERMINISTIC SYSTEM). THIS DATA COMING FROM THE GLOBAL POSITIONING SYSTEM SATELLITES GIVE VERTICAL PROFILES OF AIR REFRACTIVITY AT LOCATIONS AROUND THE GLOBE. THE AIR REFRACTIVITY IS SENSITIVE TO TEMPERATURE AND HUMIDITY. IT HAS BEEN FOUND THAT THE ADDITIONAL DATA HAVE A SIGNIFICANT POSITIVE IMPACT ON THE ANALYSES PARTICULARLY IN THE SOUTHERN HEMISPHERE. 3) THE SIZE OF THE OBSERVATION GROUPS IN THE SEQUENTIAL ASSIMILATION ALGORITHM HAS BEEN INCREASED TO A MAXIMUM OF 1500 OBSERVATIONS IN A RADIUS OF 1000 KM (PREVIOUSLY IT WAS 900 IN A 500 KM RADIUS). THIS LEADS TO A LESSER NUMBER OF GROUPS WITH MORE OBSERVATIONS EACH AND THE RANDOMNESS ASSOCIATED WITH HAVING MULTIPLE ANALYSIS PASSES IS CONSEQUENTLY REDUCED. THIS CHANGE HAS A SMALL IMPACT ON THE ANALYSES QUALITY. IT HAS TO BE NOTED THAT THE ARRIVAL OF THE NEW DETERMINISTIC MODEL (CF. MESO-STRATO) LEADS TO A BETTER BIAS CORRECTION OF DATA PARTICULARLY IN THE STRATOSPHERE. THE ENKF IS USING THE BIAS CORRECTED OBSERVATIONS COMING FROM THE DETERMINISTIC SYSTEM. A CLEAR POSITIVE EFFECT ON THE ANALYSES HAS BEEN SEEN PARTICULARLY AT HIGH VERTICAL LEVELS. SUMMARY OF CHANGES TO THE EPS MODEL MEMBERS ONLY TWO MINOR CHANGES HAVE BEEN MADE: 1) THE HORIZONTAL DIFFUSION IS NOW DONE ON THE REAL WINDS COMPONENTS INSTEAD OF ON THE IMAGE WINDS (REAL WINDS DIVIDED BY THE PRODUCT OF THE COSINE OF THE LATITUDE AND THE EARTH RADIUS). ALTHOUGH THIS CHANGE DOES NOT AFFECT THE FORECAST QUALITY IT WILL LEAD TO A GREATER NUMERICAL STABILITY OF THE MODEL. 2) THE NUMBER OF PROCESSORS HAS BEEN DOUBLED FOLLOWING A COMPUTER UPGRADE. THIS LEADS TO A REDUCTION OF THE INTEGRATION TIME BY 15 MINUTES. SUMMARY OF OBJECTIVE AND SUBJECTIVE EVALUATIONS EXTENSIVE TESTING OF THE EPS WAS PERFORMED IN THE PRE-OPERATIONAL PHASE IN SUMMER (JULY 2006) AND WINTER (JANUARY 2007). A PARALLEL RUN IN SPRING 2009 WAS ALSO CONDUCTED. THE TRIAL FIELDS PRODUCED BY THE UPGRADED SYSTEM ARE IMPROVED FROM 500 HPA TO THE MODEL TOP FOR TEMPERATURE, GEOPOTENTIAL HEIGHTS AND WINDS. THE BIAS OF THE HEIGHTS IS REDUCED FROM THE SURFACE TO THE MODEL TOP. PROBABILISTIC VERIFICATION OF THE FORECAST AGAINST RADIOSONDES DATA HAS SHOWN IMPROVEMENT FOR THE FIRST DAYS OF THE INTEGRATIONS FOR TEMPERATURE, GEOPOTENTIAL HEIGHT, WIND AND HUMIDITY PARTICULARLY AT 250 HPA. SIGNIFICANT FORECAST IMPROVEMENTS HAVE BEEN FOUND TO EXTEND TO DAYS 1 TO 3 IN THE NORTHERN HEMISPHERE, AND TO EVEN GREATER LEAD TIMES COVERING DAYS 1 TO 7 IN THE SOUTHERN HEMISPHERE. THE ROOT MEAN SQUARE ERROR OF THE ENSEMBLE MEAN OF 500 HPA HEIGHTS WHEN COMPARED TO ANALYSES HAS BEEN FOUND TO BE BETTER IN THE TROPICS AND IN THE NORTHERN HEMISPHERE FOR ALL LEAD TIMES IN WINTER. IN SUMMER, THE DIFFERENCES BETWEEN THE TWO SYSTEMS ARE SMALLER AND MOSTLY NEUTRAL. NO SIGNIFICANT CHANGES HAVE BEEN OBSERVED IN THE ENSEMBLE SPREAD WITH THE SYSTEM MODIFICATIONS. NO SIGNIFICANT IMPROVEMENT IN THE PRECIPITATION FORECAST HAS BEEN FOUND WHEN COMPARED TO CANADIAN SURFACE STATIONS OBSERVATIONS WITH THE INTRODUCTION OF THE NEW SYSTEM. THE PARALLEL RUN DONE IN APRIL-MAY 2009, CONFIRMED THE POSITIVE IMPACTS SEEN DURING THE PRE-PARALLEL EVALUATION PERIODS. SIGNIFICANT IMPROVEMENTS ARE SEEN IN THE DATA-ASSIMILATION CYCLE ABOVE 500 HPA. IN THE MEDIUM-RANGE FORECASTS, THE IMPROVEMENTS ARE SMALL BUT SIGNIFICANT FOR THE NORTHERN HEMISPHERE FOR DAY 1-7 OF THE FORECAST. FOR THE SOUTHERN HEMISPHERE, THE USE OF GPS-RO OBSERVATIONS IN THE ENKF LEADS TO BIGGER IMPROVEMENTS. THE OUTPUTS OF THE PARALLEL RUNS WERE ALSO EVALUATED BY OPERATIONAL METEOROLOGISTS AND NO CLEAR CHANGES TO SYSTEM BEHAVIOR OR QUALITY HAVE BEEN NOTICED BY THEM. PRODUCT AVAILABILITY IT IS EXPECTED THAT THE PRODUCTS SHOULD BE READY ABOUT 10 MINUTES SOONER THAN THEIR PRESENT TIME OF AVAILABILITY. FOR SPECIFIC QUESTIONS CONCERNING THIS IMPLEMENTATION, YOU CAN WRITE TO: PRODUCTION-INFO(AT)CMC.EC.GC.CA LE LUNDI 22 JUIN 2009 LE CENTRE METEOROLOGIQUE CANADIEN (CMC) PROCEDERA A UNE MISE A JOUR DU SYSTEME D'ASSIMILATION ET DE PREVISIONS D'ENSEMBLES. CES MISES A JOUR DEBUTRONT DANS LA PASSE D'ASSIMILATION 0600 UTC ET DANS LA PASSE 1200 UTC DE PREVISION DES ENSEMBLES. DES CHANGEMENTS MAJEURS SERONT FAITS AU SYSTEME D'ASSIMILATION DE DONNEES ALORS QUE DES CHANGEMENTS MINEURS SEULEMENT SERONT EFFECTUES AU SYSTEME DE PREVISIONS. RESUME DES CHANGEMENTS AU SYSTEME D'ASSIMILATION TROIS CHANGEMENTS ONT ETE FAITS AU FILTRE DE KALMAN D'ENSEMBLE (FKEN): 1) LE NOMBRE DE NIVEAUX VERTICAUX A ETE AUGMENTE A 58 (AUPARAVANT 28). LE TOIT DU MODELE DEMEURE A 10 HPA. LES CHAMPS D'ESSAI PRODUITS AVEC CETTE RESOLUTION VERTICALE ACCRUE SONT MEILLEURS DE 400 HPA JUSQU'AU TOIT DU MODELE. PEU D'EFFET ONT ETE NOTE SOUS 500 HPA. 2) LES DONNEES GPS-RO SONT MAINTENANT ASSIMILEES (COMME POUR LE SYSTEME DETERMINISTE). CES DONNEES PROVENANT DES SATELLITES DU SYSTEME DE POSITIONNEMENT GLOBAL (GPS) DONNENT DES PROFILS VERTICAUX DE LA REFRACTIVITE DE L'AIR A PLUSIEURS ENDROITS SUR LE GLOBE. LA REFRACTIVITE DE L'AIR EST INFLUENCEE PAR LA TEMPERATURE ET L'HUMIDITE. IL A ETE TROUVE QUE CES DONNEES ADDITIONNELLES ONT UN IMPACT SIGNIFICATIF POSITIF SUR LES ANALYSES PARTICULIEREMENT DANS L'HEMISPHERE SUD. 3) LA TAILLE DES GROUPES D'OBSERVATIONS DANS L'ALGORITHME SEQUENTIEL D'ASSIMILATION A ETE AUGMENTEE A UN MAXIMUM DE 1500 OBSERVATIONS DANS UN RAYON DE 1000 KM (CONTRE 900 DANS UN RAYON DE 500 KM AUPARAVANT), CE QUI DONNE LIEU A MOINS DE GROUPES CONTENANT PLUS D'OBSERVATIONS CHACUN. CECI REDUIT AUSSI LA COMPOSANTE ALEATOIRE ASSOCIEE AVEC LE FAIT DE FAIRE PLUSIEURS PASSES D'ANALYSE. CE CHANGEMENT A TRES PEU D'IMPACT SUR LA QUALITE DES ANALYSES. IL FAUT NOTER QUE L'ARRIVEE DU NOUVEAU MODELE DETERMINISTE (REF. MESO-STRATO) CONDUIT A UNE MEILLEURE CORRECTION DU BIAIS DES DONNEES OBSERVEES PARTICULIEREMENT DANS LA STRATOSPHERE. LE FKEN UTILISE LES OBSERVATIONS DE-BIAISEES PROVENANT DU SYSTEME DETERMINISTE. UN IMPACT POSITIF CLAIR A ETE NOTE SUR LA QUALITE DES ANALYSES PARTICULIEREMENT DANS LES HAUTS NIVEAUX. RESUME DES CHANGEMENTS AU MODELE DE PREVISIONS D'ENSEMBLE SEULEMENT DEUX CHANGEMENTS MINEURS ONT ETE EFFECTUES: 1) LA DIFFUSION HORIZONTALE EST MAINTENANT FAITE SUR LES COMPOSANTES DU VENT REEL AU LIEU DE CELLES DU VENT DIT IMAGE (VENT REEL DIVISE PAR LE PRODUIT DU COSINUS DE LA LATITUDE AVEC LE RAYON DE LA TERRE). BIEN QUE CE CHANGEMENT N'AFFECTE PAS LA QUALITE DES PREVISIONS, IL MENERA A UNE PLUS GRANDE STABILITE NUMERIQUE DU MODELE. 2) LE NOMBRE DE PROCESSEURS A ETE DOUBLE SUITE A UNE AMELIORATION DU SUPER-ORDINATEUR. CECI ENGENDRE UNE REDUCTION DU TEMPS DE CALCUL DES PREVISIONS D'ENVIRON 15 MINUTES. RESUME DES EVALUATIONS OBJECTIVES ET SUBJECTIVES DES TESTS EXHAUSTIFS ONT ETE EFFECTUES SUR LE NOUVEAU SYSTEME DE D'ASSIMILATION ET DE PREVISIONS D'ENSEMBLE EN MODE PRE-OPERATIONNEL EN ETE (JUILLET 2006) ET EN HIVER (JANVIER 2007). UNE PASSE PARALLELE A AUSSI ETE EFFECTUEE AU PRINTEMPS 2009. LES CHAMPS D'ESSAI PRODUITS PAR LE SYSTEME AMELIORE SONT DE MEILLEURE QUALITE A PARTIR DE 500 HPA JUSQU'AU TOIT DU MODELE POUR LA TEMPERATURE, LA HAUTEUR GEOPOTENTIELLE ET LES VENTS. LES BIAIS DES HAUTEURS GEOPOTENTIELLES SONT REDUITS DE LA SURFACE JUSQU'AU TOIT DU MODELE. LA VERIFICATION PROBABILISTE DES PREVISIONS CONTRE LES DONNEES DE RADIO-SONDAGES MONTRE UNE AMELIORATION DURANT LES PREMIERS JOURS DES INTEGRATIONS POUR LA TEMPERATURE, LA HAUTEUR GEOPOTENTIELLE, LES VENTS ET L'HUMIDITE PARTICULIEREMENT A 250 HPA. DES AMELIORATIONS SIGNIFICATIVES AUX PREVISIONS ONT ETE REMARQUEES POUR LES ECHEANCES DES JOURS 1 A 3 DANS L'HEMISPHERE NORD, ET PLUS LONGTEMPS ENCORE JUSQU'AU JOUR 7 DANS L'HEMISPHERE SUD. L'ERREUR QUADRATIQUE MOYENNE DE LA MOYENNE D'ENSEMBLE PREVUE DES HAUTEURS GEOPOTENTIELLES A 500 HPA TELLE QUE CALCULEE PAR RAPPORT A DES ANALYSES EST REDUITE DANS LES TROPIQUES ET DANS L'HEMISPHERE NORD POUR TOUTES LES ECHEANCES EN HIVER. EN ETE, LES DIFFERENCES ENTRE LES DEUX SYSTEMES SONT PLUS PETITES ET PRINCIPALEMENT NEUTRES. AUCUN CHANGEMENT SIGNIFICATIF N'A ETE VU DANS LA DISPERSION DES PREVISIONS D'ENSEMBLE SUITE AUX MODIFICATIONS APPORTEES AUX SYSTEMES. AUCUNE AMELIORATION AUX PREVISIONS DES PRECIPITATIONS AU CANADA N'A ETE REMARQUEE (CONTRE LES OBSERVATIONS DES STATIONS DE SURFACE) AVEC L'ARRIVEE DU NOUVEAU SYSTEME. LA PASSE PARALLELE EFFECTUEE EN AVRIL-MAI 2009 A CONFIRME LES IMPACTS POSITIFS VUS DURANT LES PERIODES D'EVALUATION PRE-PARALLELES. DES AMELIORATIONS SIGNIFICATIVES ONT ETE OBSERVEES DANS LE CYCLE D'ASSIMILATION AU-DESSUS DE 500 HPA. POUR LES PREVISIONS, LES AMELIORATIONS SONT PETITES MAIS SIGNIFICATIVES DANS L'HEMISPHERE NORD POUR LES JOURS 1 A 7. DANS L'HEMISPHERE SUD, L'UTILISATION DES DONNEES GPS-RO DANS LE FKEN ENGENDRE DE PLUS GRANDES AMELIORATIONS. LES SORTIES DE LA PASSE PARALLELE ONT AUSSI ETE EVALUEES PAR LES METEOROLOGISTES OPERATIONNELS ET ILS N'ONT DECELES AUCUN CHANGEMENT CLAIRS AU COMPORTEMENT DU SYSTEME AINSI QU'A SA QUALITE. DISPONIBILITE DES PRODUITS IL EST ATTENDU QUE LES PRODUITS DEVRAIENT ETRE PRETS ENVIRON 10 MINUTES PLUS TOT QUE LEUR DISPONIBILITE ACTUELLE. POUR DES QUESTIONS CONCERNANT CETTE IMPLEMENTATION, PRIERE D'ECRIRE A: PRODUCTION-INFO(AT)CMC.EC.GC.CA GRIMES ADMA - MSC / SMA - SMC TORONTO