Comparison between two single-column models designed for short-term fog and low-clouds forecasting

Abstract

[EN]There is a large impact of fog and low clouds in the field of airborne transportation. As a consequence, there is an increasing demand of precise forecasts in order to mitigate the negative effects of visibility reduction. Nevertheless, the production of these forecasts constitutes an unsolved issue yet. In several places, one-dimensional (single-column) models have been tested for local forecasts. They provide many insights into the complex physical mechanisms that are relevant in the fog or low clouds formation. Nevertheless, any influence related with surface or atmospheric horizontal unhomogeneity remains, in most cases, out of control. In 2005, an intercomparison experiment among different single-column models in the field of fog and low clouds forecast was carried out. Since the results were useful but inconclusive, it was agreed to undertake a massive and systematic comparison between H1D and COBEL-ISBA. During the intercomparison period, the models have been run for Paris-Charles de Gaulle International Airport. The most significant difference between the models is found in the nocturnal cooling rate, which is -on average- stronger in H1D. The reason could lie in the fact that H1D predicts less cloud coverage than COBEL-ISBA. The verification results show that the initialization is an important aspect for very short-term forecast and COBEL-ISBA seems to perform better for this point. They also demonstrate that the treatment of horizontal heterogeneities is important for longer forecast scopes, and H1D seems to perform better for this aspect.

[ES]El impacto de la niebla y las nubes bajas en el transporte aéreo es muy importante. Existe una demanda creciente de predicciones precisas que permitan mitigar los efectos negativos de la reducción de la visibilidad. Sin embargo, la realización de estas predicciones constituye todavía un reto sin resolver. En varios lugares se han ensayado modelos unidimentales (de columna vertical) para predicciones locales. Estos modelos proporcionan mucha información sobre los complejos mecanismos físicos que intervienen en la formación de la niebla y las nubes bajas. Sin embargo, las influencias relacionadas con la inhomogeneidad horizontal de la superficie o de la atmósfera quedan, en la mayoría de los casos, fuera de control. En 2005 se realizó un experimento consistente en comparar el comportamiento de distintos modelos unidimensales en la predicción de niebla y nubes bajas. Puesto que los resultados fueron útiles pero no concluyentes, se acordó llevar a cabo una comparación masiva y sistemática entre H1D y COBEL- ISBA. Durante el período de comparación, los modelos han realizado predicciones para el aeropuerto internacional de París-Charles de Gaulle. La diferencia más significativa entre sus resultados se encuentra en el ritmo de enfriamiento nocturno, que en promedio es mayor para H1D. La causa podría residir en que H1D predice una menor cobertura nubosa que COBEL-ISBA. Los resultados de la verificación muestran que la asimilación de datos es un aspecto muy importante para la predicción a muy corto plazo y COSBEL-ISBA parece comportarse mejor en este aspecto. También demuestran que el tratamiento de las inhomogeneidades horizontales es importante para plazos de predicción más largos y H1D parece comportarse mejor en este caso.