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ERA6 è in produzione: cosa cambia rispetto a ERA5

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La rianalisi ERA6 di ECMWF introduce un'atmosfera a 14 km, una componente oceanica e nuove variabili. I primi dati pubblici sono attesi a fine 2027.

ECMWF ha avviato la produzione di ERA6, la prossima rianalisi globale per il servizio Copernicus sui cambiamenti climatici (C3S). L'atmosfera avrà una risoluzione di circa 14 km, rispetto ai 31 km di ERA5, e il sistema aggiunge una componente oceanica e un insieme più ampio di variabili meteorologiche e climatiche.

La prima pubblicazione dei dati è prevista verso la fine del 2027, con dati relativi al periodo dal 2007 in poi. Il resto dell'archivio storico arriverà per fasi. ECMWF presenta le specifiche e il calendario di pubblicazione nel suo annuncio su ERA6.

Cosa cambia rispetto a ERA5

La rianalisi combina osservazioni storiche con un modello e un sistema di assimilazione dei dati coerenti per ricostruire il tempo passato. Offre un riferimento per verificare previsioni, analizzare il clima e addestrare modelli di apprendimento automatico. La panoramica di ECMWF sulla rianalisi spiega il valore di questa serie lunga e coerente.

ERA6 aggiorna sia il sistema di ricostruzione sia le osservazioni utilizzate. Queste sono le principali specifiche annunciate da ECMWF:

CaratteristicaERA5ERA6
Griglia atmosfericaCirca 31 km, TL639Circa 14 km, TCo799
Livelli verticali atmosferici137137
Ciclo IFS41r249r2
Ensemble per l'incertezza (EDA)9 membri + 1 controllo, 63 km10 membri + 1 controllo, 28 km
Componente oceanicaTemperatura superficiale del mare e ghiaccio marino prescrittiOceano NEMO-4 e ghiaccio marino SI³; 0,25°, 75 livelli oceanici
NeveUno stratoCinque strati, più neve sul ghiaccio
Formato di uscitaGRIB1 e GRIB2Interamente GRIB2, con unità OMM
Copertura storicaDal 1940Prevista almeno dal 1950

I 14 km descrivono il sistema atmosferico nativo. Non definiscono la griglia scaricabile di ogni futuro prodotto CDS. ERA6 mantiene le uscite orarie; i campi EDA sono generalmente disponibili ogni tre ore, con accumuli orari su un singolo livello. L'ensemble fornisce stime d'incertezza con una risoluzione di 28 km.

La qualità delle osservazioni conta quanto la griglia

ERA6 utilizza archivi satellitari recuperati e rielaborati, oltre a nuove osservazioni terrestri, marine e in quota. Tra i miglioramenti figurano il recupero di misure da vecchi strumenti satellitari e la considerazione della deriva dei palloni meteorologici durante l'ascesa. Questi interventi sono particolarmente preziosi per i decenni in cui la rete di osservazione era meno completa.

Secondo ECMWF, le osservazioni aggiuntive migliorano la qualità dell'analisi soprattutto nell'emisfero australe e nella stratosfera. Le modifiche all'assimilazione affrontano anche i bias di temperatura stratosferica. La griglia più fine è quindi parte di un aggiornamento scientifico più ampio, che riguarda sia le informazioni storiche disponibili sia il modo in cui vengono combinate con il modello. ECMWF descrive questi progressi nell'annuncio di ERA6.

Più dettagli utili vicino alla superficie

Il catalogo previsto include parametri selezionati su 11 livelli di altezza tra 15 m e 500 m sopra la superficie. Le nuove variabili comprendono umidità relativa e specifica a 2 m, radiazione solare diretta normale, durata del soleggiamento, copertura urbana, inverso della lunghezza di Obukhov, turbolenza tridimensionale in aria chiara e contenuto di pioggia e neve per unità di massa d'aria. ECMWF elenca anche statistiche giornaliere e mensili, tra cui deviazione standard, minimo e massimo.

Per valutare il potenziale eolico, questi livelli potrebbero ridurre il ricorso all'estrapolazione da poche altezze standard. Il solare avrebbe un campo di radiazione diretta normale, mentre umidità e variabili dello strato limite potrebbero arricchire modelli della domanda e ambientali. Sono applicazioni potenziali dei campi annunciati; la loro utilità in un sito specifico dovrà essere valutata rispetto alle osservazioni.

Una componente oceanica con migliori condizioni iniziali

ERA6 acquisirà condizioni iniziali oceaniche tridimensionali da ORAS6 due volte al giorno, accanto alle componenti di atmosfera, suolo e onde. ORAS6 utilizza l'assimilazione 3D-Var con osservazioni satellitari e misure oceaniche in situ. I prodotti ERA6 previsti includono campi oceanici bidimensionali e tridimensionali.

Il vantaggio scientifico è una rappresentazione fisicamente più coerente delle condizioni all'interfaccia aria–mare, compresi gli scambi che influenzano l'atmosfera marina. L'articolo di ECMWF sull'assimilazione dei dati oceanici spiega come le informazioni dell'ensemble permettano alle stime d'incertezza di seguire l'evoluzione dell'oceano. Riporta una riduzione del bias di temperatura superficiale del mare rispetto al precedente approccio di ORAS5. Questo archivio oceanico più completo potrebbe sostenere lo studio delle condizioni marine e del loro legame con il tempo e il clima.

La tempesta Egon mostra il potenziale

ECMWF illustra il cambiamento con la tempesta Egon vicino a Dieppe, in Francia, alle 20 UTC del 12 gennaio 2017. La raffica massima riportata è di 38,7 m/s in ERA6, contro 32,7 m/s in ERA5 e un massimo osservato di 40,6 m/s.

Mappe ECMWF della tempesta Egon con un'area di raffiche massime più intense in ERA6 a sinistra rispetto a ERA5 a destra e contorni della pressione al livello del mare
Tempesta Egon alle 20 UTC del 12 gennaio 2017. I colori indicano la raffica massima nell'ora precedente in m/s; i contorni mostrano la pressione media al livello del mare in hPa. Figura originale di Hersbach et al., ECMWF Newsletter 188, riprodotta senza modifiche secondo la licenza CC BY 4.0.

Questo caso mostra un picco più vicino all'osservazione. Non dimostra una riduzione universale dell'errore per tutte le tempeste, variabili o località. Per una valutazione retrospettiva degli impatti meteorologici, conta capire come i cambiamenti d'intensità e tempistica degli eventi influenzino il risultato su un campione rappresentativo.

Perché la pubblicazione avverrà per fasi

ECMWF elabora in parallelo blocchi di dieci anni, ciascuno preceduto da un anno di assestamento per ridurre le discontinuità nei componenti con memoria lunga. Sono in corso i blocchi che iniziano nel 2007 e nel 2017; seguiranno quelli del 1987 e del 1997. Si prevede che ogni blocco richieda poco più di un anno per essere completato.

L'obiettivo di fine 2027 riguarda i primi blocchi pubblicati, non l'intero archivio storico. L'archivio previsto risale almeno al 1950, mentre ERA5 comprende anche gli anni Quaranta. ECMWF prevede inoltre di sostituire ERA5T dopo aver pubblicato dati ERA6 sufficienti, ma la data di transizione e la latenza di ERA6T restano da confermare.

Perché ERA6 interessa a chi lavora con i dati meteorologici

La rianalisi fornisce il riferimento storico di molte decisioni che dipendono dal tempo. Cambiamenti negli estremi di vento, nella radiazione o nell'umidità possono modificare una valutazione dell'esposizione di un sito, una stima della risorsa energetica o le variabili meteorologiche di un modello della domanda. La griglia più fine e le nuove variabili di ERA6 offrono l'opportunità di riprendere queste analisi con maggior dettaglio. Le osservazioni locali restano essenziali per valutare quanto bene la griglia rappresenti un sito specifico.

Nella verifica delle previsioni e nell'apprendimento automatico cambia anche il riferimento usato per valutare o addestrare i modelli. ERA5 ed ERA6 andranno confrontati su periodi comuni, con unità, finestre di accumulo e campionamento spaziale coerenti. Una ricostruzione storica migliore può modificare il punteggio di una previsione anche quando la previsione rimane identica. Annotare la versione della rianalisi rende riproducibili i risultati.

Per i progetti che richiedono dati storici già oggi, la pagina ERA5 di GribStream descrive l'archivio disponibile. I primi dati pubblici di ERA6 sono attesi a fine 2027 e non è ancora stata annunciata una data di disponibilità su GribStream. Al 6 settembre 2026, il catalogo CDS non contiene alcuna collezione ERA6; il catalogo definitivo di distribuzione e la licenza del dataset restano da confermare.

Fonti