Impact Study with Observations Assimilated over North America and the North Pacific Ocean on the MSC Global Forecast System. Part II: Sensitivity Experiments

摘要

[Traduit par la rédaction] Nous avons mené une série d'expériences sur des systèmes d'observation pour la période de deux mois de janvier-février 2007 afin d'évaluer l'impact des données de radiosondages et d'avions disponibles pour l'Amérique du Nord de même que l'impact des données satellitaires disponibles pour le Pacifique Nord sur le système global d'assimilation des données et de prévisions du Service météorologique du Canada. Cet article présente la deuxième partie de l'étude et examine la validité des conclusions tirées relativement au schéma d'assimilation utilisé (c'est-à-dire le schéma d'assimilation variationnelle des données à trois ou à quatre dimensions - 3D-Var ou 4D-Var) et à la résolution horizontale choisie dans le modèle de prévision. L'effet du régime météorologique qui a prévalu durant la période d'évaluation est également étudié. Quand les données de radiosondage sont rejetées pour l'Amérique du Nord, ainsi que pour la planète entière, leur impact sur les prévisions dans l'Arctique canadien est plus grand avec le schéma 3D-Var qu'avec le schéma 4D-Var. Cela indique que le schéma 4D-Var est plus efficace à extraire l'information d'autres systèmes d'observations déployés dans les régions voisines. Pour les prévisions à court terme, les résultats sont plus proches les uns des autres lorsqu'on change la résolution horizontale du modèle de prévision qu'ils ne le sont lorsqu'on change le schéma d'assimilation. Pour évaluer l'effet du régime météorologique, nous comparons les différents résultats de janvier à ceux de février. Cela est possible parce que les circulations à grande échelle durant ces deux périodes d'un mois diffèrent de fa?on importante. Il ressort que l'écoulement à grande échelle a un effet important sur la propagation de l'impact des rejets de données, ce qui occasionne des variations notables dans l'ampleur de cet impact dans les régions situées en aval.%A series of observing system experiments (OSEs) for the two-month period January-February 2007 was carried out to assess the impact of radiosonde and aircraft data available over North America, as well as the impact of satellite data available over the North Pacific Ocean, on the global data assimilation and forecast systems of the Meteorological Service of Canada. This paper presents the second part of the study and examines the validity of the conclusions drawn with respect to the assimilation scheme used (i.e., the three- or four-dimensional variational (3D-Var or 4D-Var) data assimilation scheme) and to the horizontal resolution of the forecast model selected. The effect of the weather regime that prevailed during the evaluation period is also investigated. When radiosonde data are denied over North America, as well as over the globe, the forecast impact over the Canadian Arctic is larger using the 3D-Var scheme than the 4D-Var scheme. This indicates that the 4D-Var scheme is more effective at extracting information from other types of observations from nearby regions. For short-range forecasts, the results are closer to each other when changing the horizontal resolution of the forecast model than they are when changing the assimilation scheme. In order to assess the effect of the weather regime, the individual results for January are compared with those for February. This is possible because the large-scale circulations during these two one-month periods are significantly different. It is found that the large-scale flow has a significant effect on the propagation of the impacts of data denial, leading to noticeable variations of their magnitudes over areas located downstream.