The first coupled historical forecasting project (CHFP1)

Abstract

A set of retrospective multi‐seasonal ensemble predictions based on a coupled global atmosphere‐ocean model is described. These predictions, designated as the first coupled Historical Forecasting Project or CHFP1, are produced with the climate model CGCM3.1 of the Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis using a very simple initialization procedure in which model sea surface temperatures (SSTs) are nudged toward the observed values during a multi‐year period preceding the beginning of a forecast. This procedure, in addition to constraining initial SSTs to be close to observations, initializes equatorial Pacific zonal wind stress and thermocline depth with some skill. The ability of the subsequent forecasts to predict the evolution of SSTs, particularly in the equatorial Pacific, and surface air temperatures globally and in Canada is assessed. The results are compared with those of the second Historical Forecasting Project or HFP2, which uses a two‐tier strategy in which model SSTs are externally specified. Skill of CHFP1 forecasts, though generally modest, exceeds those of HFP2 in some cases, despite the larger multi‐model ensemble used in HFP2. CHFP1 represents an initial step in development directed toward a coupled operational seasonal prediction system for Canada.

Résumé

[Traduit par la rédaction] Nous décrivons une série de prévisions d'ensemble multisaisonnières rétrospectives basée sur un modèle couplé global atmosphère–océan. Ces prévisions, que l'on désigne sous le nom de Premier Projet de prévisions historiques (PPH1), sont produites à l'aide du modèle climatique MCCG3.1 du Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique en utilisant une procédure d'initialisation très simple dans laquelle les températures de surface de la mer (TSM) du modèle sont poussées vers les valeurs observées durant une période de plusieurs années précédant le début d'une prévision. Cette façon de procéder, en plus de forcer les TSM initiales à être proches des valeurs observées, initialise la tension du vent zonal et la profondeur de la thermocline dans le Pacifique équatorial avec une certaine adresse. Nous évaluons l'habileté des prévisions subséquentes à prévoir l'évolution des TSM, en particulier dans le Pacifique équatorial, ainsi que les températures de l'air à la surface pour tout le globe et au Canada. Nous comparons les résultats à ceux du Deuxième Projet de prévisions historiques (PPH2), qui emploie une stratégie en deux étapes dans laquelle les TSM du modèle sont spécifiées de l'extérieur. L'habileté des prévisions du PPH1, quoique généralement modeste, dépasse celle des prévisions du PPH2 dans certain cas, malgré l'ensemble multimodèle plus grand utilisé dans le PPH2. Le PPH1 constitue une étape initiale dans les travaux visant à doter le Canada d'un système couple opérationnel de prévisions saisonnières.

Notes

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