ERA5: ce este o reanaliză climatică?

ERA5 este reanaliza climatică produsă de CEPMMT (ECMWF) pentru Copernicus Climate Change Service: o reconstrucție coerentă fizic a stării atmosferei terestre, oră de oră, din 1940, servită pe o grilă de 0,25° — circa 28 de kilometri.

Nici măsurătoare, nici model: amândouă

O reanaliză nu este o înregistrare de stație și nici o simulare. Este combinația celor două: se ia un model modern de prognoză meteorologică și i se cere să rejoace tot trecutul, injectându-i la fiecare pas de timp toate observațiile disponibile la acea dată — stații la sol, geamanduri, nave, radiosonde, avioane și, din anii șaptezeci, sateliți.

Modelul asigură coerența fizică și umple golurile; observațiile îl readuc permanent spre ceea ce a fost măsurat cu adevărat. Rezultatul este o grilă completă, fără niciun gol, acolo unde rețelele de stații lasă continente întregi aproape goale.

Cuvântul «analiză» vine din meteorologie: așa se numește starea inițială reconstruită înaintea fiecărei prognoze. «Re-analiză» înseamnă că toate aceste analize ale trecutului au fost refăcute dintr-odată, cu aceeași versiune a modelului — și acest ultim punct dă valoare întregului exercițiu.

De ce o singură versiune a modelului schimbă totul

Modelele meteorologice operaționale sunt îmbunătățite continuu. Dacă s-ar stivui analizele produse de-a lungul deceniilor, fiecare îmbunătățire ar crea o treaptă artificială în serie — iar o treaptă nu se poate deosebi de o schimbare de climă.

Rejucând tot trecutul cu o versiune înghețată, o reanaliză elimină această sursă de tendințe false. Aceasta permite compararea lui 1950 cu 2020 fără ca ea să fie mai ales despre progresul modelării.

Coerența nu este totuși perfectă: cantitatea și calitatea observațiilor s-au schimbat ele însele enorm. Era satelitară este mult mai bine constrânsă decât anii patruzeci, iar regiunile polare sau oceanice de la începutul perioadei se sprijină mai mult pe model decât pe măsurătoare.

Grila și ce implică ea

Circulă două cifre și amândouă sunt corecte. Rezoluția NATIVĂ a modelului care produce ERA5 este de circa 31 de kilometri; arhiva în schimb este distribuită pe o grilă regulată de 0,25° latură, adică aproximativ 28 de kilometri, iar aceasta este grila pe care o interoghează site-ul. De reținut este ordinul de mărime: câteva zeci de kilometri.

Fiecare celulă poartă o valoare unică, ce reprezintă media pe acea suprafață — nu valoarea din centru și nici pe cea a unui punct anume.

Consecințele sunt concrete. Două orașe aflate la douăzeci de kilometri cad adesea în aceeași celulă și împart deci exact același dat. Un relief pronunțat este netezit: o vale și creasta care o domină sunt mediate împreună, deși nu au aceeași climă. O insulă de căldură urbană, care se joacă pe câțiva kilometri, nu apare deloc.

Din acest motiv site-ul nu anunță o diferență între două orașe sub jumătate de grad: sub acest prag se citește rezoluția grilei, nu o diferență de climă.

Pentru ce este ERA5 unealta potrivită — și pentru ce nu

ERA5 este excelentă pentru medii, cumulate, tendințe lungi și comparații între regiuni ale lumii. La aceste utilizări, acoperirea sa omogenă și adâncimea temporală nu au echivalent public.

Este în schimb unealta greșită pentru un microclimat, pentru un extrem foarte local sau pentru orice utilizare care cere datul unei stații numite — un contract care stipulează «stația cutărui aeroport» are nevoie de acea stație, nu de o medie de celulă. Recordurile afișate pe acest site sunt recorduri de celulă ERA5: coerente între ele și în toată lumea, dar nu vor coincide exact cu recordurile oficiale ale unui serviciu meteorologic național, care se bazează pe termometre.

Licență și proveniență

ERA5 este produsă de CEPMMT (ECMWF) în cadrul Copernicus Climate Change Service (C3S) și redistribuită sub licența CC-BY 4.0. Aceasta permite site-ului să recalculeze, să formateze și să republice liber aceste date, cu condiția citării sursei — ceea ce face fiecare pagină.

Ceea ce aduce Climate Memory nu este deci datul brut, care este public: este calculul normalelor, tendințelor și indicatorilor pentru zeci de mii de localități și punerea lor într-o formă lizibilă.

Citește și