Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2025. № 2 (396). С. 159-162

159

УДК: 551.509.51/.55

Численный краткосрочный прогноз погоды для регионов

России, Зарубежной Европы, Центральной Азии,

Северного Ледовитого океана,

Атлантического и Тихого океанов севернее 29 град. с. ш.

на базе конфигурации ICON-Ru13/6N29

(шаг сетки 6,5 км, 74 вертикальных уровней)

на основе глобальной модели нового поколения ICON

Ривин Г.С., Астахова Е.Д., Розинкина И.А., Блинов Д.В.,

Кирсанов А.А., Копейкин В.В., Коспанов А.А., Никитин М.А.

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр

Российской Федерации, г. Москва, Россия

В ФГБУ «Гидрометцентр России» разработана для краткосрочного

численного прогноза погоды (ЧПП) российская глобальная конфигура-

ция ICON-Ru13/6N29 негидростатической свободно распространяемой

модели ICON. Эта конфигурация ICON-Ru13/6N29 в тропосфере, страто-

сфере и мезосфере имеет шаг сетки 13 км и 120 уровней до 74 км по верти-

кали и 7 уровней в слое суши глубиной до 14 м. В эту сетку по горизонтали

и вертикали вложена с шагом сетки 6,5 км дочерняя подсетка, расположен-

ная севернее параллели 29,5° с. ш. на нижних (из 120) 74 (до 23 км) уровнях

в атмосфере и 7 уровнях в почве. Отметим, что счет идет одновременно на

обеих сетках: сетке с шагом 13 км и дочерней подсетке с двухсторонним

обменом информацией вблизи границ дочерней подсетки на каждом шаге

по времени. Фактически счет проводится на неравномерной сетке с шагами

сетки, равными 13 или 6,5 км.

Глобальная конфигурация ICON-Ru13/6N29 требует только началь-

ные данные и разработана для подготовки независимо ни от кого началь-

ных и боковых условий для нового поколения моделей сверхвысокого раз-

решения для ограниченной территории (с шагами сетки 1 км и менее)

любой территории мира и с любым интервалом задания боковых границ,

не загружая дополнительные каналы связи и не ожидая, когда эти данные

будут подготовлены в другом месте. При этом ЧПП с шагом сетки 6,5 км

рассчитываются с почти в 2 раза большим количеством уровней (74 вместо

40) и для в 2 раза большей территории, чем по также российской ныне опе-

ративной конфигурации COSMO-Ru6ENA модели COSMO, которая, тре-

буя для своей работы начальные и боковые данные, имеет шаг сетки 6,6 км,

40 уровней по вертикали до 23 км и подготавливает ЧПП для Северной

Евразии (все регионы России, Европа, Центральная Азия и прилегающие

акватории Северного Ледовитого океана, Атлантического и Тихого

океанов). Кроме того, объем данных, необходимых для работы

160

Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей

и методов гидрометеорологических прогнозов

ICON-Ru13/6N29, в 3 раза меньше объема начальных и боковых граничных

данных, требуемых для работы COSMO-Ru6ENA. В дальнейшем заплани-

рована замена и остальных оперативных конфигураций модели COSMO с

меньшими шагами сетки.

Оперативные испытания для холодного (с 1 января по 20 мая

2024 г.) и теплого (с 21 мая по 25 сентября 2024 г.) периодов показали

устойчивое преимущество качества краткосрочных прогнозов базовых ме-

теорологических полей по ICON-Ru13/6N29 по сравнению с оперативными

прогнозами COSMO-Ru6ENA в Гидрометцентре России. Например, для

теплого периода ошибки ЧПП в зависимости от заблаговременности

(24‒120 часов) по ICON-Ru13/6N29 меньше, чем по COSMO-Ru6ENA, на

14‒26 % для территории России для полей давления на уровне моря (про-

гнозы по исходным данным за 00 ч ВСВ на 24, 48, 72, 96 и 120 часов улуч-

шены на 14, 21, 26, 18 и 15 % соответственно) и на 10‒21 % для Европей-

ской территории России для полей приземной температуры воздуха

(прогнозы по исходным данным за 12 ч ВСВ на 24, 48, 72, 96 и 120 часов

на 13, 24, 21, 10 и 18 % соответственно).

В лаборатории оценки качества гидрометеорологической инфор-

мации Гидрометцентра России под руководством А.Н. Багрова прове-

дено сравнение оперативных численных прогнозов, доступных в оператив-

ной практике Гидрометцентра России, как с оперативным анализом

Гидрометцентра России, так и с данными наблюдений (рис. 1 и 2). Это

сравнение показало, что для теплого и холодного периодов испытаний

качество прогнозов поля температуры на высоте 2 м по конфигурации

ICON-Ru13/6N29 сопоставимо с качеством прогнозов Немецкой метеослу-

жбы и других зарубежных центров и превосходит качество прогнозов по

российским конфигурациям COSMO-Ru6ENA и ПЛАВ10.

Аналогичная картина наблюдается для оценок других базовых метео-

рологических полей метеорологических параметров для Европейской тер-

ритории России и для других регионов страны. Соответствующие рисунки

не приводятся.

Результаты испытаний рассмотрены на заседаниях секции метеоро-

логических прогнозов Ученого Совета Гидрометцентра России и на засе-

даниях Центральной методической комиссии по гидрометеорологическим

и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП) Росгидромета.

Своим решением от 26 июня 2024 года ЦМКП Росгидромета рекомен-

довала внедрить в оперативную практику ФГБУ «Гидрометцентр

России» краткосрочный численный прогноз погоды в холодный период

года по территории России и прилегающим регионам на базе конфигура-

ции ICON-Ru13/6N29. По итогам второго периода испытаний в своем ре-

шении от 5 ноября 2024 года ЦМКП отметила устойчивое преимущество

качества краткосрочных прогнозов базовых метеорологических полей

Ривин Г.С., Астахова Е.Д., Розинкина И.А. и др.

161

по ICON-Ru13/6N29 по сравнению с оперативными прогнозами в Гидро-

метцентре России COSMO-Ru6ENA как для теплого, так и для холодного

периодов и рекомендовала внедрить ICON-Ru13/6N29 в оперативную

практику и для теплого периода.

Рис. 1. Абсолютная ошибка прогноза температуры на уровне 2 м

по различным моделям для периодов с 1 января по 20 мая 2024 г.

(сверху) и с 21 мая по 25 сентября 2024 г. (снизу) для региона

Европа (сравнение с оперативным анализом Гидрометцентра

России).

162

Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей

и методов гидрометеорологических прогнозов

Рекомендовано постепенно заменить оперативно функционирующую

конфигурацию COSMO-Ru6ENA модели COSMO на конфигурацию

ICON-Ru13/6N29. Решения ЦМКП доступны на сайте Методического ка-

бинета Гидрометцентра России

разделе «Решения ЦМКП»

[https://method.meteorf.ru/cmkp/2024/].

Рис. 2. Абсолютная ошибка прогноза температуры на уровне 2 м

по различным моделям (комплекс ‒ прогноз для синоптических

станций по комплексу моделей А.Н. Багрова и др.) для периодов

с 1 апреля по 20 мая 2024 г. (сверху) и с 21 мая по 25 сентября

2024 г. (снизу) для Европейской территории России относительно

данных наблюдений на ≈800 станциях.