The 15‐km version of the Canadian regional forecast system

Abstract

A new mesoscale version of the regional forecast system became operational at the Canadian Meteorological Centre on 18 May 2004. The main changes to the regional modelling system include an increase in both the horizontal and vertical resolutions (15‐km horizontal resolution and 58 vertical levels instead of 24‐km resolution and 28 levels) as well as major upgrades to the physics package. The latter consist of a new condensation package, with an improved formulation of the cloudy boundary layer, a new shallow convection scheme based on a Kuo‐type closure, and the Kain and Fritsch deep convection scheme, together with a subgrid‐scale orography parametrization scheme to represent gravity wave drag and low‐level blocking effects. The new forecast system also includes a few changes to the regional data assimilation such as additional radiance data from satellites.

Objective verifications using a series of cases and parallel runs, along with subjective evaluations by CMC meteorologists, indicate significantly improved performance using the new 15‐km resolution forecast system. We can conclude from these verifications that the model exhibits a marked reduction in errors, improved predictability by about 12 hours, better forecasts of precipitation, a significant reduction in the spin‐up time, and a different implicit‐explicit partitioning of precipitation. A number of other features include: sharper precipitation patterns, better representation of trace precipitation, and general improvements of deepening lows and hurricanes. In mountainous regions, several aspects are better represented due to combined higher‐resolution orography and the low‐level blocking term.

Résumé

Une nouvelle version à méso‐échelle du système régional de prévision est devenue opérationnelle au Centre Météorologique Canadien le 18 mai 2004. Les principaux changements au système régional de modélisation incluent une augmentation de la résolution à la fois dans l'horizontale et dans la verticale (15 km de résolution horizontale et 58 niveaux verticaux plutôt que 24 km et 28 niveaux) et des améliorations majeures à la physique du modèle. Celles‐ci comprennent un nouvel ensemble pour décrire les processus de condensation, avec une formulation améliorée de la couche limite nuageuse, un nouveau schéma de convection restreinte basé sur une fermeture à la Kuo et le schéma de convection profonde de Kain et Fritsch, ainsi qu ‘un paramétrage unifié des effets orographiques sous‐maille, représentant la résistance sur l'écoulement due aux ondes de gravité déferlantes et les effets du blocage sur les vents de surface. Le nouveau système de prévision inclut aussi quelques changements au système régional d'assimilation de données, comme l'ajout de données de radiance satellitaires.

Des vérifications objectives basées sur plusieurs séries de cas et au cours de la passe parallèle, de même que des évaluations subjectives par les météorologistes d'opérations du CMC, ont démontré une nette amélioration de la performance avec le nouveau système de prévision à 15 km. On peut conclure de ces vérifications que le modèle présente des erreurs nettement réduites, une prévisibilité accrue d'environ 12 heures, de meilleures prévisions des précipitations, une réduction significative du temps d'ajustement, et une répartition différente entre les précipitations implicites et explicites. Quelques autres caractéristiques incluent des zones de précipitations mieux définies, notamment pour la représentation de la trace de précipitations, ainsi que des améliorations au développement des dépressions et des ouragans. Dans les régions montagneuses, plusieurs aspects sont mieux représentés grâce à la combinaison d'une topographie plus réaliste et du terme de blocage.

Notes

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