Operational LRF Services

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1 Operational LRF Services
Overview of KMAs Operational LRF Services Korea Meteorological Administration

2 장기예보 1개월 전망 3개월 전망 엘니뇨/라니냐 전망 기후전망 연 기후전망 발표일 매월 3일, 13일, 23일 매월 23일
2월/여름철, 5월/가을철, 8월/겨울철, 11월/봄철 12월 23일 발표변수 순별 평균 기온 및 강수량 월별 평균 기온 및 강수량 계절 평균 기온 및 강수량 엘니뇨 확률 전망 연 평균기온 및 강수량 확률 제공위치 기상청 홈페이지-날씨-특보예보 -육상예보-장기예보 -육상예보-기후전망 기상청 홈페이지-날씨 -특보예보-엘니뇨라니냐전망 보도자료 예보형태 3분위 결정 : 높음(많음), 비슷, 낮음(적음) 평년(1981년~2010년) 3분위 확률 1개월 전망은 매 순별로, 3개월 전망과 엘니뇨/라니냐 전망은 매월 23일 기온과 강수정보가 발표되며, 2, 5, 8, 11월 각각 여름, 가을, 겨울, 봄철에 관한 기후전망이 발표되고 있습니다. 예보형태는 1971~2000년까지의 평년을 기준으로 하여 높음(많음)/비슷/낮음(적음)의 3분위 결정과 확률 형태로 정보를 제공하고 있습니다. 또한, 계절에 따라 개화 및 단풍, 김장시기 정보와 가뭄정보도 생산하고 있습니다. 2

3 장기예보 이력 GPC_Seoul 연도 주요 사항 1964 월간예보(1개월예보) 대내 시행 1973.6
 주요 사항 1964 월간예보(1개월예보) 대내 시행 1973.6 월간예보(1개월예보) 대외 시행 1984.5 계절예보(3개월예보) 연 2회 시행 (여름, 겨울) 1991 계절예보(3개월예보) 연 4회 시행 (봄, 여름, 가을, 겨울) 1999 GDAPS(T106L21) 기후예측모델 운영 (슈퍼컴퓨터 1호기) 2000.1 1개월예보 매순 시행 2001 기후값 교체(1971~2000) 6개월예보 연 2회 시행 예보칙 변경(5분위 -> 3분위 예보) 3개월예보 매월 시행 (슈퍼컴퓨터 2호기) 전지구해수면온도예측모델 운영(IRI), 모델 기후값 계산 방식 변경(AMIP -> SMIP/HFR)로 변경 기후전망(6개월예보) 연 4회 시행 상세 장기예보(1개월전망, 3개월전망) 시행 연 기후전망 시행 GDAPS 시스템 현업운영, UM 기반 기후예측모델(N144L38) 준현업운영 (슈퍼컴퓨터 3호기) 2012.6 한-영 공동계절예측시스템(N216L85) 시험 2013.6 한-영 공동계절예측시스템 현업 운영(N216L85) GPC_Seoul 예보생산과정입니다. 먼저 초기장 및 경계조건의 입력자료로는 한반도 60개 지점의 관측자료와 NCEP 재분석자료 그리고 SST 자료가 사용되며, 이 자료들을 input으로하여 엘니뇨 예측모형 및 전지구역학모형 그리고 통계모델과 확률예보모델이 수행됩니다. 각 결과에 대하여 후처리와 기후값 계산이 이루어지며, 각 결과는 grib 자료 형태로 저장되어 APCC, WMO 선도센터 등에 제공됩니다. 이러한 자료들을 기초로하여 과거 기후경향 및 이상기후 분석, 앙상블 예측결과 분석 뿐만 아니라 기후자문위원회 등을 통해 다양한 의견수렴을 거쳐 다양한 경로를 통해 장기예보 정보가 제공이 됩니다. WMO 장기예보 선도센터 3

4 기후예측모델 예보생산과정입니다. 먼저 초기장 및 경계조건의 입력자료로는 한반도 60개 지점의 관측자료와 NCEP 재분석자료 그리고 SST 자료가 사용되며, 이 자료들을 input으로하여 엘니뇨 예측모형 및 전지구역학모형 그리고 통계모델과 확률예보모델이 수행됩니다. 각 결과에 대하여 후처리와 기후값 계산이 이루어지며, 각 결과는 grib 자료 형태로 저장되어 APCC, WMO 선도센터 등에 제공됩니다. 이러한 자료들을 기초로하여 과거 기후경향 및 이상기후 분석, 앙상블 예측결과 분석 뿐만 아니라 기후자문위원회 등을 통해 다양한 의견수렴을 거쳐 다양한 경로를 통해 장기예보 정보가 제공이 됩니다. 4

5 기후예측모델 수행 스케쥴 *** 한영 공동계절예측시스템은 매일 수행 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Initial Condition from NCEP/NCAR UTC UTC UTC GDAPS Output to APCC Get MME Expert Meeting for Consensus Media Briefing (20 mem) UM vn7.4 (10 mem) For 3-6 month forecast issued on 23rd El-Nino Prediction Model Statistical Tool for Analogous Years For 1-month forecast issued on 13th issued on 3th *** 한영 공동계절예측시스템은 매일 수행

6 기후예측모델 현황 및 수행 시간 GDAPS SSTP 통계모델 DNSC UM 슈퍼컴퓨터 2호기 3호기 기술지원 (엘니뇨예측모델)
(주기법,회귀법) DNSC (통계적상세모델) UM 슈퍼컴퓨터 2호기 2 cpu (20멤버 동시수행 40cpus) (12멤버 동시수행 24cpus) 1 cpu (20멤버 순차수행 1cpu) - 7시간(예측) 2시간(예측) 10분 10시간 3호기 8 cores 320cores) 12 cores 144 cores) 1 core 20cores) 64 cores (10멤버 동시수행 640 cores) 8시간(예측) 25분(후처리 포함) 2분 30분 기술지원 초기 적분시간 (20시간-> 8시간) Grib2ctl 설치 IMSL함수 지원 (corvc, rbset) MSLP 특이값 Pgi10.0 설치

7 CPU에 따른 UM 대기모델의 속도(해온) UM vn7.6 해담에서는 7시간 => 최적화 필요 4.5 hrs for
MPI cores OMP threads Elapsed time/month Speed Up 2 x 24 1 2 hr 07 min 31 sec 2 1 hr 27 min 17 sec 31.6 % 4 1 hr 12 min 56 sec 16.4 % 4 x 24 1 hr 13 min 58 sec 54 min 08 sec 26.8 % 46 min 41 sec 13.8 % 8 x 24 55 min 06 sec 43 min 09 sec 21.7 % 40 min 52 sec 5.3 % 16 x 24 37 min 59 sec 32 min 41 sec 14.0 % 30 min 29 sec 6.7% 4.5 hrs for 7-month-long integration with 456 cores!! HadGEM3 Number of Cores Elapsed time/month UM NEMO/CICE 8 x 24 x 2 1 x 24 x 1 47 min 03 sec 1 x 24 x 2 40 min 14 sec 1 x 24 x 4 39 min 12 sec 1 x 24 x 8 38 min 24 sec

8 이상기후 대응을 위한 장기예보 서비스 체계 ➡ *** 현재 보다 정확하고, 시·공간적으로 상세한 장기예보 서비스
현  재('10년) ➡ 목  표('15년) 예보 지역 10개 (도 단위)  30개 (60×60km 면적), 38개 지점(울릉도·백령도) 예보 기간 1∼6개월 1∼12개월 예보 종류 1개월․3개월․6개월예보 태풍, 황사 계절 전망 현재 + 12개월예보 + 이상기후 예측정보 예보 요소 2종(기온․강수량) 분야별 필요 정보 추가* 예보 방법 단정 예보(정성적) - 많음, 적음, 비슷 중 택일 확률 예보(정량적) - 많음, 적음, 비슷의 각 발생 확률 자료 형태 단순성 (문자) 응용성 (문자 + 숫자) (예) 에너지 수급정책 수립 ⇒ 최저․최고기온 정보, (예)폭염대책 수립 ⇒ 최고기온 및 열대야 발생 가능성 정보 제공 등 높은 정보 가용성 확보

9 KMA – Met Office Joint Forecast System
Model Run & Data Transfer (Daily) MO KMA Data Internal Web (Fcst + Vetif) GPC-Exeter Internal Web (Fcst + Vetif) GPC-Seoul Update (Daily/Weekly) with Shared Codes Update (Weekly/Monthly) External Web: Forecast and Verification Same one with mirror copies in both Centres This system will be launched by mid Major advantages are to share ensemble members as many as possible and to save human and computing resources.

10 한영 공동계절예측시스템 2011 2012 2013 *** 한영 공동계절예측시스템은 매일 수행 Model
HadGEM3 – GA2.0 N96L85+O1L75 (coupling freq. is 3 hrs) HadGEM3 – GA3.0 N216L85+O1/4L75 HadGEM3 – GA? Real-time Hindcast ICs from Met Office 14 years ( ) 1st, 9th, 17th, 25th 3 members 21 years ( ) 12 members/month Daily Forecast 2 members/day 7 months run Initialize on every Mon. Optional members for monthly forecast (2 months run) 56 members/week (=8members/day) 42 for seasonal and 14 for monthly 요구량 기후장+예측장 : (6+2)mem/day 멤버당 요구량 : 456 cores => 하루 2번으로 나누어서 수행 456 *4 = 1,824 cores 기후장+예측장 : (9+2)mem/day 멤버당 요구량 : 456*8(?)=3,648cores 3,648 *6 = 21,888 cores 기후장+예측장 : (9+8)mem/day 3,648 *9 = 32,832 cores

11 Thanks for your Attention!
Questions?

12 전지구 장기예측자료 생산센터 In 2006, centres making global seasonal forecasts were designated as WMO Global Producing Centres (GPCs) for long-range forecast (LRF) Melbourne: Bureau of Meteorology (BoM), Australia Beijing: China Meteorological Administration (CMA)/ Bejing Climate Center (BCC) Washington: Climate Prediction Center (CPC), NOAA, United States of America ECMWF: European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Tokyo: Japan Meteorological Agency (JMA)/ Tokyo Climate Centre (TCC) Seoul: Korea Meteorological Administration (KMA) Toulouse: Meteo-France Exeter: Met Office, United Kingdom Montreal: Meteorological Service of Canada (MSC) Pretoria: South African Weather Services (SAWS) Moscow: Hydrometeorological Centre of Russia CPTEC: Center for weather forecasts and climate studies/ National institute for space research (INPE)

13 CBS-OPAG/DPFS/ ET-ELRF WMO 장기예보선도센터 (http://www.wmolc.org)
(자문기구) GPC RCC RCCs WMO 장기예보선도센터 ( - 모든 GPC의 시스템 구성자료 제공 - GPC 예측자료 수집 - GPC 자료 표준화 및 표출 - 다중모델앙상블 기술연구, 기술지원 및 가이던스 제공 - 다른 모델과의 비교 및 모델성능정보를 GPC에 제공 WMO 전문가회의에서 합의된 선도센터 자료생산 표준화된 디지털자료 제공(제한적) GPC RCC RCOFs GPC ••• GPCs NMHSs GPC APCC (연구개발지부) • GPC : WMO Global Producing Centre • RCC : WMO Regional Climate Center • NMHS : National Meteorological Hydrological Service • APCC : APEC Climate Center • RCOF : Regional Climate Outlook Forum

14 WMO 장기예보 선도센터 활동 주요활동 예측장 제공변수 : 지표온도, 해수면온도, 강수량, 해면기압,
850hPa 기온, 500hPa 지위고도 등 총 6종 각 GPC 예측장 다중모델앙상블 예측장

15 GDAPS 결과비교(500hPa 고도편차) 2호기 3호기

16 통계적상세모델 결과비교 (기온) 2호기 3호기

17 엘니뇨예측모델 결과비교 (SST) 2호기 3호기

18 Results of the Hindcast Ensemble Runs
14 years ( ) 1st, 9th, 17th, 25th of each month ,016 simulations 3 ensemble members with SKEB2 7-month-long integration Lead months definition: Target month predictions with 1-month lead include 12 ensemble members (4 initial conditions × 3 ensemble members with SKEB2) initialized from one- month before.

19 SST Anomaly Plumes

20 Bias and ACC (Precipitation)
0.22 (GL) 0.35 (TR) 0.08 (GL) 0.15 (TR) 0.24 (GL) 0.37 (TR) 0.10 (GL) 0.18 (TR) 0.19 (GL) 0.31 (TR) 0.05 (GL) 0.09 (TR)

21 Bias and ACC (Sfc. Temp.) Bias ACC 0.35 (GL) 0.46 (TR) 0.15 (GL)