JMA-GSM(JGSM)모델

설명

JMA-GSM모델(약칭 JGSM)은 일본 기상청(JMA)에서 지구 전체 규모의 기상변화 예측을 위해 개발한 수치예보 모델입니다. 참고로 GSM은 Global Spectral Model의 약자이며, 열대저기압 예보시 활용되는 스파게티 차트의 4자리 약어로는 JGSM을 사용하고 있습니다.

이 예보 모델은 해상도가 지구 타원체 구면을 0.1875도(약 20km)간격의 격자로 분할하는 수평해상도를 가지고 있으며, 연직방향으로는 0.01hPa영역(약 80km상공)을 128개 계층으로 분할하는 방식입니다.

예보 주기는 1일 4회 발표하며 각 시간대별 예보범위는 국제표준시(UTC) 기준으로 06z, 18z에는 5.5일 (132시간), 00z, 12z에는 11일(264시간) 범위까지 예보를 합니다.

관련 모델

JMA-GSM기반 수치예보 모델로는 다음과 같은 것이 있습니다.

• JGSM : 전세계 대상의 일기예보, 열대저기압 정보 제공을 예측하는 모델로 예보범위는 중기범위인 5.5일(132시간)에서 최대 11일(264)시간으로 이 포스트에서 주로 설명하는 내용은 이 모델에 대한 설명입니다.
• JGEPS : JGSM기반의 앙상블 예측 모델로 태풍, 주간예보, 이상기온, 1개월 단위 장기 예측에 대한 앙상블 예측을 하는 예보모델입니다. 해상도는 연직방향으로는 JGSM과 동일한 0.01영역까지를 128개층으로 분할하고 있지만, 수평범위는 0.25~0.375도(약 25~40km)로 약간 다른 해상도를 가집니다. 열대저기압과 일주일, 2주 앙상블 예보시 0.25도의 해상도를, 1개월 단위 예측에서는 0.375도의 해상도를 사용하고 있습니다. 또한 앙상블에 사용되는 멤버(서로 다른 초기값)도 태풍, 1~2주 예보는 51개 멤버를 사용하고 있지만, 1개월 예측은 25개 멤버로 같은 원리의 모델로 용도에 따라 해상도와 멤버 수가 달라지는 차이가 있습니다.
• MSM : 일본 주변지역(종관단위, 4,085km×3,305km범위))의 단기 예보를 위한 중규모 모델로 3시간마다 39~78시간 범위의 예보를 제공합니다. 이 모델의 해상도는 5km범위로 연직레벨은 37.5km상공까지를 96개층으로 분할하여 사용하고 있습니다.
• MEPS : MSM기반의 앙상블 예측 모델로 해상도는 MSM과 동일하며 21개의 초기값을 사용하여 1일 4회 39시간 범위의 예측결과를 출력합니다.
• LFM : 일본지역(3,162×2,602km)용 예측 모델로 2km단위의 수평해상도에 연직방향으로는 21.8km상공까지를 76개의 계층으로 분할하고 있습니다. 매 시간마다 10시간 범위의 초단기 예보를 하는 용도로 사용합니다.
• SEPS : 계절단위의 장기 예측을 위한 앙상블 예측 모델로 대기는 0.5625도(약 60km)의 해상도로, 해양구역은 0.25도(약 25km)의 해상도로 구획하며, 연직방향으로는 0.01hPa 영역(약 80km 상공)을 대기구간에서는 100개의 계층으로, 해양구간은 60개의 계층으로 분할하는 방식을 사용합니다. 이 앙상블 모델은 5개의 초기값을 사용해서 하루 1회 국제표준시(UTC)로 00z 마다 7개월 범위의 계절단위 변화 예측값을 출력합니다.

명칭	범위	수평해상도	연직상단/분할	출력주기(UTC)	예측범위	멤버수 (앙상블)
JGSM	글로벌	0.1875도 (약 20km)	0.01hPa영역(80km) 128층	1. 06, 18 2. 00, 12	1. 5.5일(132시간) 2. 11일(264시간)	단일
MSM	종관 4,085km×3,305km	5km	37.5km 96층	1. 00, 12 2. 03, 06, 09, 15, 18, 21	1. 3.25일(78시간) 2. 39시간	단일
MEPS	종관(앙상블) 4,085km×3,305km	5km	37.5km 96층	00, 06, 12, 18	39시간	21개
LFM	지역 3,162km×2,602km	2km	37.5km 96층	매시간	10시간	단일
JGEPS	글로벌(앙상블)	0.25도(약 25km) 0.375도(약 40km)(1개월용)	0.01hPa영역(80km) 128층	1. 06, 18(태풍예보) 2. 00, 12(주간예보) 3. 12(2주예보) 4. 12(주 2회, 월간예보)	1. 5.5일(132시간) 2. 11일(264시간) 3. 18일(434시간) 4. 34일(816시간)	1~3 : 51개 4 : 25개
SEPS	글로벌(앙상블)	대기 0.5625도(약 60km) 해양 0.25도(약 25km)	0.01hPa영역(80km) 대기 100층 / 해양 60층	0	7개월	5개

정확도

 JGSM은 2006~2010 발생태풍 기준으로 보면 24시간 예측에서 경로오차와 일관성 변동이 가장 작은 모델로 알려져 있습니다. 48~120시간 예측 정확도도 꽤 높은 편이긴 하지만 이 범위에서는 ECMWF의 예측오차가 더 적게 나타나면서 정확도가 높게 나타나여, 경로일관성 측면에서는 48~120시간 범위에서 GFS모델의 정확도가 높게 나타나면서 전체적으로는 JGSM의 순위가 약간 밀려났습니다.

일단 태풍 경로 예측에서 JGSM모델은 72시간까지의 예보만 제공하기 때문에 24시간 범위의 단기예보에서 이 모델의 결과값을 참조하는 것이 가장 유용한 방법일 것으로 보이며 24시간 이후 범위는 다른 예측 모델의 정확도가 통상적으로 더 높은 경우가 많고, 대부분 예측 범위도 JGSM보다 더 긴 120시간까지 제공되는 경우가 많습니다.

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참조 - 일본 기상청의 GSM모델 설명 페이지 : https://www.jma.go.jp/jma/en/Activities/nwp.html

Japan Meteorological Agency｜Numerical Weather Prediction Activities