वैश्विक पूर्वानुमान प्रणाली

वैश्विक पूर्वानुमान प्रणाली (जीएफएस) एक ऐसी वैश्विक संख्यात्मक ऋतु भविष्यवाणी प्रणाली है जिसमें संयुक्त राज्य अमेरिका एयरोसोल संयुक्त राज्य अमेरिका की राष्ट्रीय ऋतु सेवा (एनडब्ल्यूएस) द्वारा संचालित वैश्विक कंप्यूटर मॉडल और परिवर्तनीय डेटा विश्लेषण सम्मिलित है।

संचालन
इस प्रकार से गणितीय मॉडल दिन में चार बार चलाया जाता है, और 16 दिन पहले तक ऋतु का पूर्वानुमान लगाता है, परन्तु 10 दिनों के बाद स्थानिक विभेदन में कमी आती है। अतः पूर्वानुमान कौशल सामान्यतः समय के साथ कम हो जाता है (जैसा कि किसी भी संख्यात्मक ऋतु पूर्वानुमान मॉडल के साथ होता है) और लंबी अवधि के पूर्वानुमानों के लिए, मात्र बड़े पैमाने ही महत्वपूर्ण यथार्थता बनाए रखते हैं। अतः यह सामान्य उपयोग में प्रमुख सामयिक माप ऋतु 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 विभेदन है। इस प्रकार से 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 प्रत्येक घंटे, दिन 10 के माध्यम से तीन घंटे और दिन 16 के माध्यम से 12 घंटे का पूर्वानुमान आउटपुट उत्पन्न करता है। अतः जीएफएस से आउटपुट का उपयोग मॉडल आउटपुट डेटा तैयार करने के लिए भी किया जाता है।

प्रकार
इस प्रकार से मुख्य मॉडल के अतिरिक्त, जीएफएस कम-विभेदन वाले 30-सदस्यीय (31, वैज्ञानिक नियंत्रण और परिचालन सदस्यों की गणना 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 वैश्विक सामूहिक पूर्वानुमान प्रणाली (जीईएफएस) कहा जाता है। जीएफएस समूह को कनाडा के वैश्विक पर्यावरण मल्टीमाप मॉडल समूह के साथ मिलाकर उत्तर अमेरिकी समुच्चय पूर्वानुमान प्रणाली (एनएईएफएस) बनाया गया है।

उपयोग
अमेरिकी सरकार के अधिकांश कार्यों के जैसे, जीएफएस डेटा स्वत्वाधिकार नहीं है और स्वत्वाधिकार नियम स्वत्वाधिकार और संयुक्त राज्य सरकार या यू.एस. के प्रावधानों के अंतर्गत सार्वजनिक प्रांत में मुक्त में उपलब्ध है। इस प्रकार से एयरोसोल इस कारण से, यह मॉडल कई व्यक्तिगत, वाणिज्यिक और विदेशी ऋतु कंपनियों के पूर्वानुमानों के आधार के रूप में कार्य करता है।

यथार्थता
इस प्रकार से 2015 तक, जीएफएस मॉडल अन्य वैश्विक ऋतु मॉडल की यथार्थता से पश्च हो गया था। यह जीएफएस मॉडल में सबसे उल्लेखनीय था जिसमें लैंडफॉल से चार दिन पहले तक प्रभंजन सैंडी के समुद्र में आने की अनुचित भविष्यवाणी की गई थी, जबकि मध्यम दूरी के ऋतु पूर्वानुमान के लिए यूरोपीय केंद्र के मॉडल ने 7 दिनों में लैंडफॉल की उचित भविष्यवाणी की थी। इसमें से अधिकांश को राष्ट्रीय ऋतु सेवा के भीतर कम्प्यूटेशनल संसाधनों की सीमाओं के कारण होने का सुझाव दिया गया था। उत्तर में, एनडब्ल्यूएस ने नवीन सुपर कंप्यूटर खरीदे, जिससे प्रसंस्करण शक्ति 776 टेराफ्लॉप से ​​बढ़कर 5.78 पेटाफ्लॉप हो गई।   19 जुलाई 2017 को 12जेड रन के अनुसार, जीएफएस मॉडल को उन्नत किया गया है। मध्यम-श्रेणी के ऋतु पूर्वानुमानों के लिए वर्तमान में उन्नत किए गए यूरोपीय केंद्र के विपरीत, नवीन जीएफएस पश्च संस्करण की तुलना में उष्णकटिबंधीय और अन्य क्षेत्रों में थोड़ा अलग व्यवहार करता है। अतः यह संस्करण मैडेन-जूलियन दोलन और सहारन वायु परत जैसे चर के लिए अधिक यथार्थ रूप से बताता है। 2018 में, प्रसंस्करण शक्ति को फिर से बढ़ाकर 8.4 पेटाफ्लॉप कर दिया गया, एजेंसी ने 2010 के प्रारम्भ में विभिन्न यांत्रिकी, प्रवाह-निम्नलिखित, परिमित-आयतन एयरोसोल विंशफलकी 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।

इस प्रकार से 2019 में, जीएफएस के लिए बड़ा उन्नत आयोजित किया गया, इसे जीएसएम (वैश्विक स्पेक्ट्रल मॉडल) से नवीन एयरोसोल एफवी3 डाइकोर में परिवर्तित किया गया। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर विभेदन वही रहा परन्तु इसने उस वस्तु की नींव रखी जिसे अब यूएफएस (एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली) के रूप में जाना जाता है।

अतः 22 मार्च, 2021 को, एयरोसोल राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय संचालन एयरोसोल ने जीएफएस मॉडल को उन्नत किया, इसे वेववॉच वैश्विक एयरोसोल पवन तरंग मॉडल एयरोसोल के साथ जोड़ा, जो जीएफएस के विभेदन को 64 से 127 ऊर्ध्वाधर स्तर तक बढ़ा देगा, जबकि वेववॉच III पूर्वानुमान विंडो को 10 से 16 दिनों तक बढ़ा देगा। इससे कुछ ऋतु विज्ञानियों को अपेक्षा थी कि जीएफएसवी16 उन्नत ईसीएमडब्ल्यूएफ के मॉडल के साथ यथार्थता अंतर को कम करने के लिए पर्याप्त होगा, जिसे उस समय सबसे यथार्थ वैश्विक ऋतु मॉडल माना जाता था।

उन्नत गतिकीय कोर
इस प्रकार से 12 जून, 2019 को, कई वर्षों के परीक्षण के बाद, एनओएए ने जीएफएस को नवीन गतिकीय कोर, भूभौतिकीय द्रव गतिकी प्रयोगशाला परिमित-आयतन घन-क्षेत्र गतिशील कोर (एफवी 3) के साथ उन्नत किया, जो जीएफएस के प्राचीन संस्करणों द्वारा उपयोग की जाने वाली वर्णक्रमीय विधि के अतिरिक्त परिमित आयतन विधि का उपयोग करता है। परिणामी मॉडल, जिसे प्रारम्भ में एयरोसोल एफवी3जीएफएस नाम से विकसित किया गया था, इसको जीएफएस उपनाम एयरोसोल धरोहर में मिला, एयरोसोल धरोहर जीएफएस सितंबर 2019 तक चलता रहेगा। अतः एयरोसोल एफवी3-आधारित जीएफएस के प्रारंभिक परीक्षण ने बड़े पैमाने पर पूर्वानुमान कौशल और प्राचीन जीएफएस के प्रभंजन ट्रैक यथार्थता में सुधार का वचन दिया था।

योजनाबद्ध सुधार
इस प्रकार से एफवी3जीएफएस के प्रारंभिक परिचालन कार्यान्वयन के अब पूर्ण होने के साथ, एनओएएके पर्यावरण मॉडलिंग केंद्र (ईएमसी) का वैश्विक मॉडलिंग केंद्र अगले जीएफएस (वी16) उन्नत के विकास की ओर मुड़ गया है, जिसमें दोगुना एयरोसोल लम्बवत विभेदन (64 से 127 परतें), अधिक उन्नत भौतिकी, डेटा एयरोसोल समुच्चय प्रणाली उन्नत, और एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली (यूएफएस) समुदाय मॉडल का उपयोग करके एनसीईपी के वैश्विक तरंग मॉडल के साथ युग्मन सम्मिलित होगा। अतः जीएफएसवी16 को 22 मार्च, 2021 को लागू किया गया था।

23 सितंबर 2020 को, एनसीईपी में पहला वैश्विक यूएफएस एप्लिकेशन वैश्विक समुच्चय पूर्वानुमान प्रणाली (जीईएफएसवी12) में लागू किया गया था। इस प्रकार से इस उन्नत के घटकों में सम्मिलित हैं:


 * जीईएफएसके वायुमंडलीय घटक के रूप में एयरोसोल एफवी3 वैश्विक मॉडल (जीएफएस v15 के समान संस्करण) का उपयोग करना।
 * क्षैतिज विभेदन में ~25 किमी तक वृद्धि।
 * पूर्वानुमान की अवधि 10 से बढ़ाकर 16 दिन कर दी गई।
 * 21 से बढ़ाकर 31 सदस्य।
 * जीईएफएसवायुमंडलीय घटक को एनसीईपी वैश्विक तरंग मॉडल से जोड़ना।
 * जीओसीएआरटी (जीएसडी-केम) पर आधारित एरोसोल भविष्यवाणी, समरेखीय एयरोसोल प्रतिनिधित्व के लिए 32वें सदस्य को 5 दिनों (जीईएफएस-एयरो) तक चलाएं।

अतः यह कार्यान्वयन एनसीईपी में पहली वैश्विक-स्तरीय युग्मित प्रणाली है, और पश्च स्वचलित वैश्विक तरंग समुच्चय और एनईएमएस जीएफएस एयरोसोल कंपोनेंट (एनजीएसी) प्रणाली का स्थान लेती है। इस प्रकार से अधिक विवरण ईएमसी मॉडल मूल्यांकन समूह की जीईएफएसवी12 वेब साइट, ईएमसी जीईएफएसवेब पेज और ईएमसी जीईएफएस-एयरोसोलवेब पेज पर पाया जा सकता है।

यह भी देखें

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

बाहरी संबंध

 * एनसीईपी/ईएमसी जीएफएस Model Website
 * एनओएएजीएफएस Model Information Website