Río Ladrón de Guevara, Pablo del

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Agencia Estatal de Meteorología

/ Servicio de Modelización Nota Técnica no 60 Numérica del Tiempo ",, :\ ~/ '' '· Rev.l 25/01/2002 Explotación actual de las condiciones de contorno en el sistema HIRLAMIINM Pablo del Río Ladrón de Guevara Servicio de Modelización Numérica del Tiempo Explotación actual de las condiciones de contorno en el sistema HIRLAMIINM Introducción Hasta el día 27 de Noviembre de 2001, el modelo HIRLAM/INM(0.5) utilizaba como condiciones de contorno predicciones de las pasadas de 00 y 12Z del modelo IFS del ECMWF. Para las pasadas HIRLAM de 06, 12 y 18Z se usaban las predicciones de la pasada de OOZ y para la pasada de OOZ, nuestro modelo utilizaba las predicciones de 12Z del IFS. Una vez que llegaban estas condiciones de contorno al INM, se hacía el llamado refresco de las mismas (ver nota técnica n° 54 del SMNT ). Estas condiciones de contorno eran campos completos de un área algo mayor que la de nuestro modelo operativo (se recibían 13 ficheros, desde el análisis hasta la predicción de alcance H+72, de 6 en 6 horas). La pasada de OOZ del IFS se hacía con cargo al tiempo de ordenador de los países . miembros del grupo HIRLAM, y su misión era generar condiciones de contorno para dicho modelo. Con el fin de disponer de condiciones de contorno más recientes para el modelo HIRLAM, el ECMWF y los países miembros del citado grupo llegaron al acuerdo de que dicho organismo iba a generar cuatro veces al día predicciones del modelo IFS para suministrar condiciones de contorno recientes, pero con el compromiso, por parte de los países miembros del grupo HIRLAM, de no pedir por diseminación automática los campos completos, sino solamente una serie de puntos cerca de la frontera, de tal forma, que se recibiesen, como máximo, el 33% del total del puntos del área pedida. Es decir, se iban a distribuir marcos ("frames") de las pasadas de 00, 06, 12 y 18Z del IFS y se dejaban de recibir los campos completos ("fields") de la pasada de OOZ, desde el día 31 de Diciembre de 200 l. Sin embargo, se seguirían recibiendo los campos completos de la pasada de 12Z del IFS hasta H+ 72, a 1.5 grados de resolución. Debido a esto, nuestra explotación de las condiciones de contorno para el sistema de análisis y predicción HIRLAM/INM debía cambiar antes del 31 de Diciembre de 200 l. Como ya se ha apuntado al comienzo, las modificaciones necesarias para adaptar la cadena operativa a las nuevas condiciones de contorno se pusieron operativas el 27 de Noviembre de 2001, en la pasada de 06Z. Características de las nuevas condiciones de contorno Las predicciones de las pasadas de 00, 06, y 12Z (campos completos e incompletos) se piden diariamente en la diseminación automática preexistente y las de 18Z en una segunda diseminación (solicitada expresamente para este fin) que tiene menor prioridad que la primera. Esto se debe a que a la hora a la cual son enviadas las citadas predicciones de 18Z, podrían interferir (y retrasar) la llegada del resto de productos requeridos por el INM. 1006528 El área exterior y la resolución de las condiciones de contorno_ son las mismas que las de nuestro modelo HIRLAM de 0.5 grados de resolución, y los puntos de rejilla para los que se tienen valores de los parámetros meteorológicos son 12; es decir, el marco de datos tiene en total, 24 columnas y 24 fila~._ En la figura siguiente se puede ver esquemáticamente el área de datos de un fichero de condiciones de contorno tipo "frame": dedátos (65.0N,-:-66.5W) r----:---:------:-:---:-----:------:------, (59.5N,-6l.OW) (59.5N,24.5E) ares sin datos (2l.ON,-61.0W) (21.0N,24.5E) (15.5N,-66.5W) Disponibilidad de las nuevas condiciones de contorno (65.0N,30.0E) J 12filas de datos U fiJas de datos (15.5N,30.0E) Las horas a las cuales están disponibles (aproximadamente) en el ordenador Cray del INM estos ficheros son las siguientes: c.c. Hora UTC 06Z 12Z 12Z(C) 18Z 12:45 18:45 23:30 00:45 Llegan a un servidor Unix y son reenviados a un directorio del ordenador Cray: /etmplhirexpllframes, para los campos incompletos y a /utmp/operator/ecmwf/cray para los campos completos. Los primeros vienen con el nombre: SBSmmddhhOOmm'dd'hh'OOl, donde mmddhhOO es la fecha del análisis del modelo IFS y mm'dd'hh'OO es la fecha de validez de la predicción. El 1 final es fijo. En total son 23 ficheros por cada pasada, desde el análisis hasta el alcance de predicción H+66, de 3 en 3 horas. Los campos completos tienen de nombre SPDxxjjj$, donde xx va de 04 a 16 y denota el número del fichero y jjj es el día juliano. El $ es fijo. En total son13 ficheros, donde el 04 corresponde al análisis y el 16 a la predicción de H+ 72 (el resto son las predicciones de 6 en 6 horas). Esquema de la aplicación Hay dos programas iniciadores (starter) arrancados en el ordenador Cray que están esperando la llegada de un fichero de control cada uno, de tal forma que cuando éste es detectado, entiende que ya ha llegado al INM el último fichero de condiciones de contorno procedente del ECMWF. Si es de campos completos, se arranca el programa Exec _al y si es de campos incompletos, se arranca el programa Exec _fr. Exec_al: Lleva a cabo las siguientes tareas: Calcula la fecha del sistema, con formato yyyymmddhh Calcula el mes y el día, del sistema, con formato mmdd Averigua el nombre de los ficheros de /utinp/operator/ecmwf/cray Calcula el día juliano, con formato jjj, a partir del nombre de los ficheros Lanza a la cola hirstart el programa Pasada_icc, dándole como parámetros las tres fechas calculadas Exec_fr:Lleva a cabo las siguientes tareas: Calcula la fecha del sistema, con formato yyyymmddhh Calcula el día juliano del sistema, con formato jjj Averigua el nombre de los ficheros de /etmplhirexpl/frames Calcula el mes y el día, con formato mmdd, a partir del nombre de los ficheros Lanza a la cola hirstart el programa Pasada_icc, dándole como parámetros las tres fechas calculadas Pasada _ice: Este programa realiza las siguientes tareas: Parar los trabajos de las colas de usuarios enorme, grande y larga Lanzar el programa Fechas_icc Si se trata de interpolar campos completos, copia el programa MakeStrategy_al en MakeStrategy, el programa Env_expdesc_al en Env_expdesc y el Env_ecmwf_al en Env_ecmwf y lanza el programa Rename_al. Si se trata de campos incompletos, los ficheros a copiar son MakeStrategy_fr, Env_expdesc_fr y Env_ecmwf_fr y el programa que lanza es el Rename fr. Lanzar el programa Hlco _ice Lanzar el programa Terminar_icc Fechas_icc: Calcula la fecha de las condiciones de contorno con formato yyyymmddhh, para lo cual lanza el programa Calfech y si las condiciones de contorno son campos completos, lanza el programa Juldate Calfech: Calcula la fecha de ayer y la de mañana, con formato yyyymmdd Juldate: Calcula la fecha con formato yyyymmdd, a partir del día juliano (formato jjj) Rename_al(fr): Renombra cada fichero de condición de contorno de su nombre original a FCyyyymmddhhaa, reconocible por el modelo HIRLAM/INM Hlco _ice: Tiene las siguientes tareas: Borra las condiciones de contorno interpoladas de la pasada anterior, de los directorios: /etmplhirexpliiCC y /etmplhirexpllhirlam/ICC Lanza los programas Qorog y Hirlam Espera a que estén interpoladas cada una de las condiciones de contorno, anota la hora y minuto de interpolación y la copia en el directorio: /etmplhirexpllhirlam/OPR Si se trata de los campos completos, copia los alcances H+ 12, H+ 18, H+24 y H+30 en el directorio /etmplhirexpllhirlam/OPR (con su nombre más una x), para ser utilizados como posible campo previo alternativo. Además, copia el fichero de alcance H+ 12 cuando ha sufrido solamente la interpolación horizontal, en ese mismo directorio, con el nombre de ecmwf_sst (contiene el campo de temperatura del agua del mar) Lanza el programa Terminar_icc Qorog: Tiene como misión leer la orografia del modelo IFS que viene en el primer fichero de condiciones de contorno (análisis) y añadirla al resto de ficheros (la orografia solamente viene en ese fichero, pero se necesita en todos). Ejecuta el programa Fortran · QOROG.exe (si no existe, compila QOROG.f) Terminar_icc: Mueve y comprime el standard output de la interpolación desde el directorio /etmplhirexpliiCC al/etmp/hirexpl!spool El orden en el que son lanzados los programas se muestra a continuación: Starter ----> Exec_fr(al) 1 ----> Pasada ice 1 --->Fechas ice 1 1 1 ----> Juldate 1 ----> Rename_fr(al) 1 ---> Hlco ice ---> Qorog 1 ---> Hirlam(ICC) ----> Terminar ice El esquema de la aplicación es el siguiente: Pas:uias del Nombre original modelo HIRLAM C. de C. que se toman en cada pas:uia (y alternativas) SPSnunddhhOOm'm'd'd'h'h'OOl Nombre rea:moádo porHIRLAM ooz (02:00) 18Z 12Z(C) 12Z 06Z (08:00) ooz 18Z 12Z(C) 12Z 06Z Nombre de las c. c. interpoladas 12Z 18Z (14:00) (20:00) 06Z 12Z ooz 06Z 18Z ooz 12Z(C) 18Z 12Z(C) Los programas citados se encuentran en el directorio /expl/hirexpl/ICC/scripts, salvo el programa Hirlam, que se encuentra en /expl/hirexpllhl_ ser y el programa Qorog, que se encuentra en /expllhirexpl/prepro/scr. El ejecutable QOROG.exe se encuentra en el directoriio /expl/hirexpl/prepro/exe y el fuentes QOROG.f, se encuentra en /expl/hirexpl/prepro/source Estrategia de la cadena operativa en la selección de las condiciones de contorno Debido al cambio tan drástico en la explotación de las condiciones de contorno para el modelo HIRLAM/INM, además de los programas ya citados, ha sido necesario codificar programas nuevos, modificar programas existentes y eliminar otros. Así, podemos citar: Calfech, Fechas, Erase_ OPR, Control_ ce y Hirlam _ exp, de la cadena operativa y Start, Sst, Fg y MakeStrategy del sistema de análisis y predicción HIRLAMJINM. Estos programas se encuentran en el directorio /expJ/hirexpllbin y en /expJ/hirexpJ/hl_ ser respectivamente. En cada pasada, el programa Hirlam_exp, antes de lanzar la integración del modelo, lanza el programa Control_ ce, el cual identifica cuales son las últimas condiciones de contorno que hay interpoladas en el directorio /etmplhirexpl/hirlam/OPR y calcula la hora de la pasada del modelo IFS a la que pertenecen. Exporta esta hora para uso del resto de programas del sistema de análisis y predicción HIRLAM/INM(0.5). El modelo tomará estas condiciones de contorno. Es decir, el modelo siempre va a tomar las condiciones de contorno más recientes que se encuentren disponibles. Por tanto, aunque no se haya lanzado la interpolación en alguna ocasión, el modelo tomaría las condiciones de contorno 6 horas más viejas de lo que le corresponde. El orden en el que cada pasada del modelo HIRLAM/INM tomaría las condiciones de contorno se muestra en la figura del esquema de la aplicación. El nuevo programa MakeStrategy se encarga de generar el fichero con la estrategia a seguir, a partir de la hora de las condiciones de contorno (haciendo distinción además, de si se trata de campos completos o incompletos). Este programa ha tenido que ser modificado debido a que la anterior versión contemplaba solamente dos pasadas del modelo IFS y ahora tenemos cinco. Otro programa que ha sufrido modificaciones de importancia ha sido Fg. Este programa es el que se encarga de definir cual es el fichero que la pasada operativa HIRLAM/INM(0.5) va a tomar como jirst guess. Hasta el día 27 de Noviembre de 2001, el first guess que se tomaba era la predicción de alcance H+6 de la pasada HIRLAM/INM(0.5) inmediatemente anterior y en el supuesto de que no existiese ese fichero (por no haberse realizado la pasada anterior, o por haberse borrado accidentalmente, ... ) el first guess alternativo era la condición de contorno del modelo IFS de alcance de predicción adecuado a la pasada de nuestro modelo. Debido a que ya no se dispone de la pasada de OOZ del modelo IFS, había que redefinir el first guess alternativo. Así, el first guess de primera opción sigue siendo el mismo (su propia predicción de H+6 de su pasada anterior) pero el alternativo se define en el nuevo programa Fg como el fichero de alcance de predicción H+ 12 de dos pasadas antes. Para aseguramos de que la pasada no va a abortar por falta de first guess, se define una segunda alternativa: la condición de contorno de la pasada de 12Z (campos completos) delniodelo IFS de alcance de predicción adecuado a la pasada de nuestro modelo. Por ello; en la interpolación diaria de las condiciones de contorno de campos completos de 12Z, se hace una copia de los ficheros de alcances H+l2, H+l8, H+24 y H+30 (añ(ldiendo una x al nombre original) para disponer de una segunda alternativa de jirst guess. 

Explotación actual de las condiciones de contorno en el sistema HIRLAM/INM

https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/5808/1/SPN60.pdf

Explotación actual de las condiciones de contorno en el sistema HIRLAM/INM

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