Global Environmental Multiscale Model
ગ્લોબલ એન્વાયર્નમેન્ટલ મલ્ટીસ્કેલ મોડલ (જીઇએમ), જેને ઘણીવાર ઉત્તર અમેરિકામાં સીએમસી મોડલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે એક સંકલિત આગાહી અને ડેટા એસિમિલેશન સિસ્ટમ છે જે રીચેર્ચ એન પ્રિવિઝન ન્યુમેરિક (આરપીએન), હવામાન સંશોધન શાખા (એમઆરબી) અને કેનેડિયન હવામાન કેન્દ્ર (સીએમસી) માં વિકસાવવામાં આવી છે. એનડબલ્યુએસની ગ્લોબલ ફોરકાસ્ટ સિસ્ટમ (જીએફએસ) સાથે, જે 16 દિવસ સુધી ચાલે છે, ઇસીએમડબલ્યુએફની ઇન્ટિગ્રેટેડ ફોરકાસ્ટ સિસ્ટમ (આઇએફએસ), જે 10 દિવસ સુધી ચાલે છે, નેવલ રિસર્ચ લેબોરેટરી નેવી ગ્લોબલ એન્વાયર્નમેન્ટલ મોડલ (એનએવીજીઇએમ), જે આઠ દિવસ સુધી ચાલે છે, યુકે મેટ ઓફિસનું યુનિફાઇડ મોડલ, જે સાત દિવસ સુધી ચાલે છે, અને ડ્યુશર વેટરડિએન્સ્ટનું આઇકોન (આઇકોસાહેડ્રલ નોનહાઇડ્રોસ્ટેટિક), જે 7.5 દિવસ સુધી ચાલે છે, તે સામાન્ય ઉપયોગમાં વૈશ્વિક મધ્યમ શ્રેણીના મોડેલોમાંનું એક છે. ઓપરેશન નિર્ધારક મોડેલ જીઇએમનું કાર્યકારી મોડેલ, જેને વૈશ્વિક નિર્ધારક આગાહી પ્રણાલી (જીડીપીએસ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે હાલમાં વૈશ્વિક ડેટા એસિમિલેશન ચક્ર અને મધ્યમ શ્રેણીની આગાહી, પ્રાદેશિક ડેટા એસિમિલેશન સ્પિન-અપ ચક્ર અને ટૂંકા શ્રેણીની આગાહી માટે કાર્યરત છે. મેસોસ્કેલ આગાહીઓ (પ્રાદેશિક નિર્ધારક આગાહી પ્રણાલી અથવા બરછટ જાળી માટે આર. ડી. પી. એસ. ના નામ હેઠળ વિતરિત, જે તમામ ઉત્તર અમેરિકા માટે ઉપલબ્ધ છે અને ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન નિર્ધારક આગાહી પ્રણાલી અથવા વધુ સારી જાળી માટે એચ. આર. ડી. પી. એસ., જે ફક્ત કેનેડામાં ઉપલબ્ધ છે) રાતોરાત તૈયાર કરવામાં આવે છે અને કાર્યરત આગાહીકારો માટે ઉપલબ્ધ છે. હવામાનશાસ્ત્રીય ઉપયોગોની વધતી જતી સંખ્યા હવે જીઇએમ મોડેલ પર આધારિત છે અથવા તેનો ઉપયોગ કરે છે. જીઇએમમાંથી આઉટપુટ 10 દિવસ સુધી જાય છે, જે યુરોપિયન ઇન્ટિગ્રેટેડ ફોરકાસ્ટ સિસ્ટમના જાહેર આઉટપુટની સમકક્ષ છે. એન્સેમ્બલ મોડેલ જીઇએમના એન્સેમ્બલ વેરિઅન્ટને ગ્લોબલ એન્સેમ્બલ પ્રેડિક્શન સિસ્ટમ (જીઇપીએસ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેમાં 20 સભ્યો (વત્તા નિયંત્રણ) છે અને 16 દિવસ પૂરા થાય છે, જે અમેરિકન વૈશ્વિક આગાહી પ્રણાલીની સમાન શ્રેણી છે. જીઇપીએસ નોર્થ અમેરિકન એન્સેમ્બલ ફોરકાસ્ટ સિસ્ટમ રચવા માટે જીએફએસ એન્સેમ્બલની સાથે ચાલે છે. પ્રાદેશિક સમૂહ આગાહી પ્રણાલી (આર. ઇ. પી. એસ.), જે ઉત્તર અમેરિકાને આવરી લે છે અને 20 સભ્યો વત્તા નિયંત્રણ પણ ધરાવે છે, તે 72 કલાક ચાલે છે. GEM મોડેલ આગામી વર્ષોમાં કેનેડાની કાર્યકારી હવામાન આગાહી જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું છે. આમાં હાલમાં ટૂંકા અંતરની પ્રાદેશિક આગાહી, મધ્યમ અંતરની વૈશ્વિક આગાહી અને માહિતીનું એકીકરણ સામેલ છે. ભવિષ્યમાં તેમાં મેસો-સ્કેલ પર નાઉકાસ્ટિંગ અને માસિકથી મોસમી સમય-સ્કેલ પર ગતિશીલ વિસ્તૃત-શ્રેણીની આગાહીનો સમાવેશ થશે. અભિગમનો સાર એ છે કે એક અત્યંત કાર્યક્ષમ મોડેલ વિકસાવવું કે જેને વૈશ્વિક સ્તરે એકસમાન-રીઝોલ્યુશન ("અન્ય" ગોળાર્ધમાં સંભવતઃ અધોગતિગ્રસ્ત રીઝોલ્યુશન સાથે) પર ચલાવવા માટે અથવા વૈશ્વિક ક્ષેત્ર પર ચલ રીઝોલ્યુશન સાથે ચલાવવા માટે રન ટાઇમ પર પુનઃરૂપરેખાંકિત કરી શકાય, જેથી ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન રસના ક્ષેત્ર પર કેન્દ્રિત હોય. મિકેનિક્સ ઓપરેશનલ જીઇએમ મોડેલ ડાયનેમિક્સ દબાણ વર્ટિકલ કોઓર્ડિનેટ (એચ) ને અનુસરીને ભૂપ્રદેશ સાથે હાઇડ્રોસ્ટેટિક આદિમ સમીકરણોની દ્રષ્ટિએ ઘડવામાં આવે છે. સમયનું વિવેકીકરણ એ એક ગર્ભિત બે-સમય-સ્તરની અર્ધ-લગ્રેન્જિયન યોજના છે. અવકાશી ડિસ્ક્રીટાઈઝેશન એ આડી (લેટ-લોન) માં અરકાવા સી-ગ્રીડ પર ગેલર્કિન ગ્રીડ-પોઇન્ટ ફોર્મ્યુલેશન છે અને એક અસ્થિર ઊભી ડિસ્ક્રીટાઈઝેશન છે. આડી જાળી એકસમાન અથવા ચલ રીઝોલ્યુશનની હોઈ શકે છે, અને વધુમાં મનસ્વી રીતે ફેરવી શકાય છે, ઊભી જાળી પણ ચલ છે. બધા પૂર્વસૂચક ચલ પર સ્પષ્ટ આડી પ્રસરણ-2 છે. કાર્યરત જીઇએમ મોડેલ ભૌતિક પરિમાણોના સંપૂર્ણ પૂરક સાથે સંકલિત છે, જેમાં હાલમાં સમાવેશ થાય છેઃ સૌર અને ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ પાણીની વરાળ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, ઓઝોન અને વાદળો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, બળ-પુનઃસ્થાપિત પદ્ધતિ સાથે જમીન પર સપાટીના તાપમાનની આગાહી, ઊભી પ્રસરણ દ્વારા ગ્રહોની સીમા સ્તરમાં અશાંતિ, સ્થિરતા અને તોફાની ગતિ ઊર્જા પર આધારિત પ્રસરણ ગુણાંક, મોનિન-ઓબુખોવ સમાનતા સિદ્ધાંત પર આધારિત સપાટી સ્તર, છીછરા સંવહન યોજના (બિન-અવક્ષેપિત), કુઓ-પ્રકારની ઊંડી સંવહન યોજના (વૈશ્વિક આગાહી પ્રણાલી), ફ્રિટ્શ-ચેપેલ પ્રકારની ઊંડી સંવહન યોજના (પ્રાદેશિક આગાહી પ્રણાલી), સ્તરીકૃત વરસાદ માટે સુંદક્વિસ્ટ ઘનીકરણ યોજના ભવિષ્ય જીઇએમ મોડેલના વિકાસનું આગલું પગલું એ મેસોસ્કેલ કાર્યક્રમો માટે બિન-હાઇડ્રોસ્ટેટિક સંસ્કરણનું મૂલ્યાંકન કરવાનું છે જ્યાં હાઇડ્રોસ્ટેટિક ધારણા તૂટી જાય છે. મર્યાદિત વિસ્તાર (ઓપન-બાઉન્ડ્રી) સંસ્કરણ અનુસરવાનું નિર્ધારિત છે. જીઇએમનું ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ મેમરી વર્ઝન લગભગ પૂર્ણ થઈ ગયું છે, તે એક મુખ્ય રીકોડિંગ પ્રયાસ છે જે હાલમાં મેસેજ પાસિંગ ઇન્ટરફેસનો ઉપયોગ કરીને સ્થાનિક રીતે વિકસિત સંચાર ઇન્ટરફેસ પર આધારિત છે. ISBA (ઇન્ટરેક્શન સોઇલ-બાયોસ્ફિયર-એટમોસ્ફિયર) અને CLASS (કેનેડિયન લેન્ડ સરફેસ સ્કીમ) જેવી વિવિધ જમીન સપાટી યોજનાઓની કામગીરી પર સંશોધન પ્રગતિ કરી રહ્યું છે. આ વ્યૂહરચના એકીકૃત ડેટા એસિમિલેશન અને ફોરકાસ્ટ સિસ્ટમ તરફ આગળ વધી રહી છે, જેના કેન્દ્રમાં એક જ બહુહેતુક અને બહુસ્તરીય આંકડાકીય મોડેલ છે. જીઇએમ જેવા કેનેડિયન આગાહી મોડેલોમાંથી વપરાશ આઉટપુટ કેનેડિયન ક્રાઉન કૉપિરાઇટ હેઠળ છે પરંતુ જો યોગ્ય રીતે એન્વાયર્નમેન્ટ કેનેડાને આભારી હોય તો તે મફત લાઇસન્સ હેઠળ જારી કરવામાં આવે છે. આ રીતે વિવિધ બિનસત્તાવાર સાઇટ્સ જી. ડી. પી. એસ. અને જી. ઈ. પી. એસ. સહિત જી. ઈ. એમ. ડેટાનું પુનઃવિતરણ કરે છે. વૈશ્વિક આબોહવા મોડેલ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ જીઇએમડીએમનો પરિચય, જીઇએમ આઉટપુટને વિઝ્યુઅલાઈઝ અને એનિમેટ કરવા માટે જીઇએમ ઇસીસીસી એમએસસી એનિમેટ ટૂલનું ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ મેમરી વર્ઝન વેન્ટસ્કી જીઇએમ-મોન્ટ્રીયલ ખાતેની ક્વિબેક યુનિવર્સિટીમાંથી હવામાન આગાહી વિઝ્યુઅલાઈઝેશન મોડલ આઉટપુટઃ જી. ડી. પી. એસ. આર. ડી. પી. એસ. એચ. આર. ડી. પી. એસ. આર. ઇ. પી. એસ. વ્યક્તિગત એન્સેમ્બલ સભ્યો જીઇ. પી. એસ. વ્યક્તિગત એન્સેમ્બલ સભ્યો, 10 દિવસના જીઇ. પી. એસ. સરેરાશ આઉટપુટ, ઉષ્ણકટિબંધીય ટિડબિટ્સ જીઇ. પી. એસ. સરેરાશ આઉટપુટમાંથી 16 દિવસ, સાપ્તાહિક આગાહીઓ, જ્યોર્જ મેસન યુનિવર્સિટીના સબએક્સ પ્રોગ્રામ (ઉપર જમણે) આંકડાકીય આબોહવા અને હવામાન મોડેલો હવામાન સેવા કેનેડાના હવામાન