Original paper
Verification of an objective cyclone climatology for the North Atlantic
[Verifikation einer Klimatologie objektiv bestimmter Nordatlantik-Zyklonen]
Haak, Uwe; Ulbrich, Uwe
Meteorologische Zeitschrift Vol. 5 No. 1 (1996), p. 24 - 30
18 references
published: Mar 5, 1996
published online: Aug 2, 2018
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Abstract
A numerical cyclone indentification scheme is tested with respect to its ability to reproduce positions and intensities of deep low pressure systems over the North Atlantic. The scheme uses 1000 hPa geopotential height analyses. First, data are computed for a regular grid, with input data adapted to a uniform spectral resolution (T63 in our case). The height minima are then determined from an interpolated field compiled from a bicubic spline interpolation. A comparison is performed using the positions and depths of extreme cyclones (central pressure below 950 hPa) determined from weather charts for 1980-1991. Corresponding lows from the numerical scheme were determined as the ones with minimum distance from the hand-analysed positions. The median value of the distances for the 102 events considered is about 100 km. Large distances are associated with extended lows incorporating separate minima, part of which are missing either in the analyses or in the charts. Central pressures of the numerically identified lows were estimated by a reduction to sea-level pressure, using a standard value for temperature. The resulting pressures are systematically less extreme than in the maps, with a mean difference of 5 hPa. The most likely reason is the smoothing effect of the analysis scheme. The number of extreme cyclones determined for the period 1980 to 1993 is found to be increasing, which is in accordance with other authors. Inclusion of weaker systems (central pressures lower than 990 hPa) yields no evidence for a trend.
Kurzfassung
Ein numerisches Zyklonen-Identifikationsprogramm wird hinsichtlich der Fähigkeit betrachtet, Position und Intensität von Starkzyklonen über dem Nordatlantik zu analysieren. Als Eingangsdaten dienen analysierte geopotentielle Höhen auf dem 1000 hPa-Niveau, die nach Homogenisierung der spektralen Auflösung (in diesem Fall T63) für ein reguläres Gitter bestimmt werden. Die Minima werden nicht direkt aus diesen Gitterpunkten, sondern aus einem mittels bikubischen Splines interpolierten Feld berechnet. Der Vergleich wird anhand von Positionen und Stärken von Extremtiefs (Kerndruck unter 950 hPa) durchgeführt, die aus Wetterkarten für den Zeitraum 1980-1991 hand-analysiert wurden. Die zugehörigen Zentren aus der numerischen Analyse werden aufgrund des minimalen Abstands von den handanalysierten Positionen bestimmt. Für den Abstand der nach beiden Methoden bestimmten Positionen ergibt sich ein Medianwert von etwa 100 km auf der Basis von 102 Ereignissen. Große Abstände hängen mit dem Auftreten mehrerer lokaler Druckminima innerhalb ausgedehnter Tiefdrucksysteme zusammen, die in den Karten bzw. in den Analysen teilweise nicht vorhanden sind. Die Kerndrücke der numerisch bestimmten Zyklonen wurden durch Reduktion mit einem Standard-Temperaturwert bestimmt. Die sich ergebenden Werte sind systematisch zu hoch, im Mittel um 5 hPa. Diese Unterschätzung der Stärke ist aller Wahrscheinlichkeit nach durch das Identifikationsschema bedingt. Die Zahl von Extremzyklonen zeigt für den Zeitraum 1980-1993 einen positiven Trend, was mit den Ergebnissen anderer Autoren konsistent ist. Bezieht man allerdings auch schwächere Zyklonen (Kerndruck höchstens 990 hPa) ein, ist ein solcher Trend nicht mehr erkennbar.
Keywords
cyclone indentification scheme • North Atlantic • bicubic spline • weather charts • central pressure • Zyklonen-Identifikationsprogramm • Nordatlantik • bikubische Splines • Wetterkarten • Kerndruck