वैश्विक पूर्वानुमान प्रणाली

वैश्विक पूर्वानुमान प्रणाली (जीएफएस) वैश्विक संख्यात्मक मौसम भविष्यवाणी प्रणाली है जिसमें संयुक्त राज्य अमेरिका | संयुक्त राज्य अमेरिका की राष्ट्रीय मौसम सेवा (एनडब्ल्यूएस) द्वारा संचालित वैश्विक कंप्यूटर मॉडल और परिवर्तनीय डेटा आत्मसात शामिल है।

ऑपरेशन
गणितीय मॉडल दिन में चार बार चलाया जाता है, और 16 दिन पहले तक मौसम का पूर्वानुमान लगाता है, लेकिन 10 दिनों के बाद स्थानिक रिज़ॉल्यूशन में कमी आती है। पूर्वानुमान कौशल आम तौर पर समय के साथ कम हो जाता है (जैसा कि किसी भी संख्यात्मक मौसम पूर्वानुमान मॉडल के साथ होता है) और लंबी अवधि के पूर्वानुमानों के लिए, केवल बड़े पैमाने ही महत्वपूर्ण सटीकता बनाए रखते हैं। यह सामान्य उपयोग में प्रमुख सिनोप्टिक स्केल मौसम विज्ञान मध्यम-श्रेणी मॉडल में से है।

सिद्धांत
जीएफएस मॉडल परिमित आयतन घन क्षेत्र विधि मॉडल है जिसका 0-16 दिनों के लिए 13 किमी का अनुमानित क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन है। ऊर्ध्वाधर में, मॉडल को 127 परतों में विभाजित किया गया है और मेसोपॉज़ (लगभग ~80 किमी) तक फैला हुआ है, और अस्थायी रूप से, यह पहले 120 घंटों के लिए हर घंटे पूर्वानुमान आउटपुट उत्पन्न करता है, दिन 10 से तीन घंटे और दिन 16 से 12 घंटे। जीएफएस से आउटपुट का उपयोग मॉडल आउटपुट आंकड़े तैयार करने के लिए भी किया जाता है।

वेरिएंट
मुख्य मॉडल के अलावा, जीएफएस कम-रिज़ॉल्यूशन वाले 30-सदस्यीय (31, वैज्ञानिक नियंत्रण और परिचालन सदस्यों की गिनती करते हुए) पूर्वानुमान का भी आधार है जो परिचालन जीएफएस के साथ समवर्ती रूप से चलता है और ही समय के पैमाने पर उपलब्ध है। इस समूह को ग्लोबल सामूहिक पूर्वानुमान सिस्टम (जीईएफएस) कहा जाता है। जीएफएस समूह को कनाडा के वैश्विक पर्यावरण मल्टीस्केल मॉडल समूह के साथ मिलाकर उत्तर अमेरिकी पहनावा पूर्वानुमान प्रणाली (एनएईएफएस) बनाया गया है।

उपयोग
अमेरिकी सरकार के अधिकांश कार्यों की तरह, जीएफएस डेटा कॉपीराइट नहीं है और कॉपीराइट कानून#कॉपीराइट और संयुक्त राज्य सरकार|यू.एस. के प्रावधानों के तहत सार्वजनिक डोमेन में मुफ्त में उपलब्ध है। कानून। इस वजह से, यह मॉडल कई निजी, वाणिज्यिक और विदेशी मौसम कंपनियों के पूर्वानुमानों के आधार के रूप में कार्य करता है।

सटीकता
2015 तक, जीएफएस मॉडल अन्य वैश्विक मौसम मॉडल की सटीकता से पीछे हो गया था। यह जीएफएस मॉडल में सबसे उल्लेखनीय था जिसमें लैंडफॉल से चार दिन पहले तक तूफान सैंडी के समुद्र में आने की गलत भविष्यवाणी की गई थी, जबकि मध्यम दूरी के मौसम पूर्वानुमान के लिए यूरोपीय केंद्र के मॉडल ने 7 दिनों में लैंडफॉल की सही भविष्यवाणी की थी। इसमें से अधिकांश को राष्ट्रीय मौसम सेवा के भीतर कम्प्यूटेशनल संसाधनों की सीमाओं के कारण होने का सुझाव दिया गया था। जवाब में, एनडब्ल्यूएस ने नए सुपर कंप्यूटर खरीदे, जिससे प्रसंस्करण शक्ति 776 टेराफ्लॉप से ​​बढ़कर 5.78 पेटाफ्लॉप हो गई।   19 जुलाई 2017 को 12z रन के अनुसार, GFS मॉडल को अपग्रेड किया गया है। मध्यम-श्रेणी के मौसम पूर्वानुमानों के लिए हाल ही में उन्नत किए गए यूरोपीय केंद्र के विपरीत, नया जीएफएस पिछले संस्करण की तुलना में उष्णकटिबंधीय और अन्य क्षेत्रों में थोड़ा अलग व्यवहार करता है। यह संस्करण मैडेन-जूलियन दोलन और सहारन वायु परत जैसे चर के लिए अधिक सटीक रूप से बताता है। 2018 में, प्रसंस्करण शक्ति को फिर से बढ़ाकर 8.4 पेटाफ्लॉप कर दिया गया, एजेंसी ने 2010 की शुरुआत में विभिन्न यांत्रिकी, प्रवाह-निम्नलिखित, परिमित-आयतन इकोसाहेड्रल मॉडल (एफआईएम) के साथ संभावित प्रतिस्थापन मॉडल का भी परीक्षण किया; जीएफएस पर पर्याप्त सुधार नहीं दिखाने के बाद, इसने 2016 के आसपास उस मॉडल को छोड़ दिया।

2019 में, GFS के लिए बड़ा अपग्रेड आयोजित किया गया, इसे GSM (ग्लोबल स्पेक्ट्रल मॉडल) से नए FV3 डाइकोर में परिवर्तित किया गया। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन वही रहा लेकिन इसने उस चीज़ की नींव रखी जिसे अब यूएफएस (एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली) के रूप में जाना जाता है।

22 मार्च, 2021 को, राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय संचालन  ने जीएफएस मॉडल को अपग्रेड किया, इसे वेववॉच ग्लोबल  पवन तरंग मॉडल  के साथ जोड़ा, जो जीएफएस के रिज़ॉल्यूशन को 64 से 127 ऊर्ध्वाधर स्तर तक बढ़ा देगा, जबकि वेववॉच III पूर्वानुमान विंडो को 10 से 16 दिनों तक बढ़ा देगा। इससे कुछ मौसम विज्ञानियों को उम्मीद थी कि GFSv16 अपग्रेड ECMWF के मॉडल के साथ सटीकता अंतर को कम करने के लिए पर्याप्त होगा, जिसे उस समय सबसे सटीक वैश्विक मौसम मॉडल माना जाता था।

उन्नत डायनामिकल कोर
12 जून, 2019 को, कई वर्षों के परीक्षण के बाद, एनओएए ने जीएफएस को नए डायनेमिक कोर, भूभौतिकीय द्रव गतिकी प्रयोगशाला फिनिट-वॉल्यूम क्यूबेड-स्फीयर डायनामिकल कोर (एफवी 3) के साथ अपग्रेड किया, जो जीएफएस के पुराने संस्करणों द्वारा उपयोग की जाने वाली वर्णक्रमीय विधि के बजाय परिमित वॉल्यूम विधि का उपयोग करता है। परिणामी मॉडल, जिसे शुरू में FV3GFS नाम से विकसित किया गया था, को GFS उपनाम विरासत में मिला, विरासत GFS सितंबर 2019 तक चलता रहेगा। FV3-आधारित GFS के प्रारंभिक परीक्षण ने बड़े पैमाने पर पूर्वानुमान कौशल और पुराने GFS के तूफान ट्रैक सटीकता में सुधार का वादा दिखाया।

योजनाबद्ध सुधार
FV3GFS के प्रारंभिक परिचालन कार्यान्वयन के अब पूरा होने के साथ, NOAA के पर्यावरण मॉडलिंग केंद्र (EMC) का वैश्विक मॉडलिंग फोकस अगले GFS (v16) अपग्रेड के विकास की ओर मुड़ गया है, जिसमें दोगुना वर्टिकल रिज़ॉल्यूशन (64 से 127 परतें), अधिक उन्नत भौतिकी, डेटा एसिमिलेशन सिस्टम अपग्रेड, और एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली (UFS) समुदाय मॉडल का उपयोग करके NCEP के ग्लोबल वेव मॉडल के साथ युग्मन शामिल होगा। GFSv16 को 22 मार्च, 2021 को लागू किया गया था। 23 सितंबर 2020 को, एनसीईपी में पहला वैश्विक यूएफएस एप्लिकेशन ग्लोबल एन्सेम्बल फोरकास्ट सिस्टम (GEFS v12) में लागू किया गया था। इस उन्नयन के घटकों में शामिल हैं:


 * GEFS के वायुमंडलीय घटक के रूप में FV3 वैश्विक मॉडल (GFS v15 के समान संस्करण) का उपयोग
 * क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन में ~25 किमी तक वृद्धि
 * पूर्वानुमान की अवधि 10 से बढ़ाकर 16 दिन कर दी गई
 * 21 से बढ़ाकर 31 सदस्य
 * GEFS वायुमंडलीय घटक को NCEP ग्लोबल वेव मॉडल से जोड़ना
 * एरोसोल भविष्यवाणी के लिए 32वें सदस्य को 5 दिनों तक (जीईएफएस-एयरो) चलाएं, जीओसीएआरटी (जीएसडी-केम) पर आधारित इनलाइन एयरोसोल प्रतिनिधित्व।

यह कार्यान्वयन एनसीईपी में पहली वैश्विक-स्तरीय युग्मित प्रणाली है, और पिछले स्टैंडअलोन ग्लोबल वेव एन्सेम्बल और एनईएमएस जीएफएस एयरोसोल कंपोनेंट (एनजीएसी) सिस्टम की जगह लेती है। अधिक विवरण EMC मॉडल इवैल्यूएशन ग्रुप की GEFS v12 वेब साइट, EMC GEFS वेब पेज और EMC GEFS-Aerosol वेब पेज पर पाया जा सकता है।

यह भी देखें

 * एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली - ईसीएमडब्ल्यूएफ की वैश्विक मौसम पूर्वानुमान प्रणाली (यूरोपीय मॉडल)
 * मौसम अनुसंधान और पूर्वानुमान मॉडल
 * संख्यात्मक मौसम भविष्यवाणी
 * सामूहिक पूर्वानुमान

बाहरी संबंध

 * NCEP/EMC GFS Model Website
 * NOAA GFS Model Information Website