Modelos de Previsão Numérica, Entidades, Novidades

Orion

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The Met Office lost its BBC contract because of rows over dumbing down of broadcasts and fears that it could not produce a decent phone app, sources have claimed.

The BBC confirmed on Sunday that it will end its 94-year-old relationship with the weather service next October saying it had failed to make it to the final round of its tendering process.

Although a statement from the corporation suggested that he Met Office bid had not been the best value for money, a source at the BBC said that it was its inability to produce a good enough app for mobile phones that was the main reason behind the decision. The current Met Office weather app is rated just two stars.

The Met Office is rated the best forecasting body in the world. Its four-day forecast is now as accurate as its 24-hour forecast was 30 years ago and next-day temperatures are correct 91 per cent of the time. From this autumn its new supercomputer will allow more accurate updates that ever before, giving forecasts six days ahead instead of the current four and analaysing data once an hour rather than ever six.

However, despite the imminent upgrade, the BBC has ruled out the national weather service in favour of two foreign companies, Dutch based MeteoGroup and New Zealand forecasting service Metra.

Ben Bradshaw, the former Culture Secretary and MP for Exeter where the Met Office is based, said: “It seems to me that the BBC wants to dumb down its weather forecasting. The weather is a national obsession and we shouldn’t assume that people want simplistic updates.

The corporation will continue to use the Met Office for severe weather warnings. After the new contract is decided, presenters will begin discussions about whether they will move over to the new provider or retain their jobs at the Met Office.

http://www.telegraph.co.uk/news/bbc...t-over-dumbing-down-rows-and-weather-app.html

A versão portuguesa do MeteoGroup:

http://www.centrometeo.pt/
 
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São assuntos diferentes, uma coisa é o MetOffice, serviço meteorológico britânico, outra coisa é os modelos que o MetOffice desenvolveu e mantém.
Neste caso a notícia pouco tem a ver com o assunto deste tópico, refere-se ao fim da colaboração da televisão pública BBC com o também público MetOffice (à semelhança do que aconteceu de certa forma em Portugal entre a RTP e o IPMA), o que diga-se, se calhar é bastante estúpido, mesmo para uma pessoa como eu, acérrimo defensor da iniciativa privada.

Em relação aos modelos do MetOffice, são bastante bons mas sempre foi assunto bastante polémico por lá. Estas coisas são muito caras e o MetOffice também pertence ao centro europeu ECMWF, e paga a sua parte dos pesados custos, tal como o IPMA paga muito dinheiro anualmente. Mas simultaneamente mantém também o seu próprio centro de dados muito poderoso com os modelos deles. Com isso talvez sejam o país que per capita mais gastem num modelo global. A modos que duplicam os custos e muita gente por lá interroga-se da lógica disso. Acaba por não ser muito diferente de outros assuntos, o Reino Unido sempre teve um pé dentro e outro pé fora da Europa.
Para a meteorologia, ignorando estes assuntos apesar da sua importância, é bom haver mais modelos, cada vez mais a incerteza de previsões se reduz recorrendo a ensembles e muitos-modelos.
 

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São assuntos diferentes, uma coisa é o MetOffice, serviço meteorológico britânico, outra coisa é os modelos que o MetOffice desenvolveu e mantém.

Sim, na mensagem anterior referi-me ao MetOffice como modelo :hehe: Ainda assim, mantém-se o problema. O MetOffice, deixando de oferecer os seus serviços mediante o UKMET :hehe: à BBC terá receitas mais baixas.

Neste caso a notícia pouco tem a ver com o assunto deste tópico, refere-se ao fim da colaboração da televisão pública BBC com o também público MetOffice (à semelhança do que aconteceu de certa forma em Portugal entre a RTP e o IPMA), o que diga-se, se calhar é bastante estúpido, mesmo para uma pessoa como eu, acérrimo defensor da iniciativa privada.

Uma coisa é certa. Haverá mais esforço em criar uma melhor aplicação móvel :lol:. É um assunto controverso. Há outras notícias que dizem que foi o muito dinheiro pedido.

Por acaso a iniciativa privada é algo interessante nesse campo. Tenho dúvidas se os custos totais baixariam. Mas acredito que a inovação não seria prejudicada. Pode haver institutos públicos responsáveis pela previsão meteorológica mas até certo ponto já se comportam como empresas privadas: custos elevados (mas isto é normal) e poucos dados disponiblizados ao público. O ECM é culpado mas o MetOffice é pior.
 

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http://www.metoffice.gov.uk/media/pdf/d/q/MetOffice-AR-2014_12-6-14_web.pdf
 

Vince

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Isso é um tema interessante, e também controverso.
Há duas filosofias. Começando pelo que referi acima, estas coisas dos supercomputadores onde correm modelos custam fortunas colossais, podemos mesmo falar de verdadeiras "obscenidades"....

1) Na Europa os contribuintes pagam e os dados estão fechados ao público, ou são vendidos. São investimentos muito pesados, e se alguém quer aceder a dados, uma empresa por exemplo, tem que pagar, seja coisas como modelos, satélites, etc, para ajudar a amortizar os custos brutais.
2) Nos EUA é tudo libertado ao público, oferecido de volta à sociedade.

Eu obviamente prefiro este último modelo, mas pegando no que acabaste de citar em cima e fazendo o papel de advogado do diabo, há uma empresa privada que recorrendo a modelos que são fruto de pesados investimentos públicos depois ganha dinheiro, e nesse caso extremo, até rouba o "negócio" a outra empresa pública...É uma perspectiva válida sobre o qual qualquer pessoa se pode questionar.

Pessoalmente não tenho dilemas com isso, pois a minha visão é conhecida, não existe dinheiro público, do Estado, o dinheiro é das pessoas. O Estado limita-se a usar o dinheiro das pessoas e a escolher aonde o gasta, infelizmente nem sempre da melhor forma.
E voltando a fazer o papel de advogado do diabo, um contribuinte americano também pode dizer, nós gastamos milhares de milhões em satélites e modelos e oferecemos isso tudo de borla a todo o mundo?

Pelo que compreendo que existam duas visões. Mas mesmo para além disto que referi que é meio ideológico, na prática o que acontece nos EUA é que aparecem produtos muito mais inovadores com a disponibilidade total da informação. E obviamente há gente que ganha dinheiro com isso (fruto do tal investimento público), mas o resultado final é que se multiplica a inovação, criam-se centenas de novos produtos derivados da informação, e a sociedade acaba melhor servida, no fundo, o que realmente interessa.
 
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Eu obviamente prefiro este último modelo, mas pegando no que acabaste de citar em cima e fazendo o papel de advogado do diabo, há uma empresa privada que recorrendo a modelos que são fruto de pesados investimentos públicos depois ganha dinheiro, e nesse caso extremo, até rouba o "negócio" a outra empresa pública...É uma perspectiva válida sobre o qual qualquer pessoa se pode questionar.

Substitui o MetOffice mas continua a precisar deles:

MeteoGroup's Model Output Statistics (MOS) is our proprietary statistical weather forecasting technique which improves model forecasts, resulting in highly accurate, location-specific forecasts.

Multi Model MOS is a technique developed by MeteoGroup which combines several models into one forecast, thereby improving the forecast accuracy even further.

MeteoGroup's MOS, on the other hand, compares historical model forecasts with historical weather observations in order to identify local weather variations and anomalies. MOS then adjusts the local forecast accordingly and also "learns" the variations, automatically applying adjustments to future forecasts.

Models all have different qualities so, by combining a number of models, Multi Model MOS makes use of the best characteristics from each, resulting in a single, more accurate forecast.

http://www.meteogroup.com/en/gb/research/multi-model-approach.html

É mais uma forma de privatizar o lucro e socializar os prejuízos.

Quanto ao outro operador:

MetraWeather, the international commercial brand of the Meteorological Service of New Zealand, is a global leader in providing innovative weather information services, contributing to the bottom line of businesses and the wellbeing of millions of people around the world.

http://www.metraweather.com/about-metraweather

O IM da NZ usa o UKMET:

http://www.metservice.com/maps-radar/rain-forecast/rain-forecast-5-day

Basicamente a BBC fez uma PPP (com 1 privado e 1 público). E quem criou o modelo e continuamente o desenvolve com mais intensidade (centro do RU) é que ficou a perder. E especialmente o privado continuará a ganhar com o dinheiro público investido no UKMET.
 
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Há 3 anos atrás eles libertaram num link meio escondido do público em geral a precipitação de 12 em 12 horas (00z e 12z) até às 240 horas (10 dias), mas passado um ano ou dois mudaram de ideias, e hoje só "oferecem" a precipitação acumulada em 12 horas, de 24 em 24 horas (gerando uma falha de 12h pelo meio), e apenas até às 120 horas (4 dias).
No site do IPMA tens os dados de 3 em 3 horas, até às 114 horas.
 
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O ECMWF voltou a brilhar recentemente com o Joaquin, e não falo do caso português, aonde por acaso também foi o primeiro global a trazer os restos para Portugal.
Independentemente disso, importa dizer que o ECMWF também falha com estrondo por vezes, ou por vezes erra mais que outros, ainda recentemente naquele evento de muita chuva no noroeste em que depois havia uma frente que cruzava o país de norte para sul, o GFS foi bem mais certeiro que o ECMWF que exagerou na precipitação dessa frente, que no GFS era bem fraca como veio a acontecer.

Mas deixo o artigo porque é mais um boa abordagem de imensas coisas interessantes para quem quer perceber e lidar melhor com este mundo dos modelos meteorológicos, aonde se defende um ecossistema de multi-modelos pois conseguem-se melhores resultados analisando múltiplos cenários do que apenas olhando para um, mesmo sendo o melhor em geral.
O próprio IPMA (e restantes organismos europeus em geral) deveria implementar uma infraestrutura dessas, ao longo dos anos tenho reparado que eles se baseiam talvez demasiado nos seus próprios modelos.


Why Did the ECMWF Forecast Joaquin So Well?
http://www.wunderground.com/blog/JeffMasters/comment.html?entrynum=3148
 
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Nova versão do ECMWF a partir de 8 de Março com destaque para o aumento da resolução horizontal para 9km e algumas melhorias na física.

Implementation of IFS cycle 41r2

ECMWF plans to upgrade the horizontal resolution of its integrated forecasting system (IFS) including its high-resolution (HRES) and ensemble (ENS) forecasts.The upgraded horizontal resolution will be about 9 km for the HRES and the data assimilation (the outer loop of the 4D-Var) and about 18 km for the ENS up to day 15 and about 36 km for the extended range (monthly). The resolution of the ensemble of data assimilations (EDA) will be increased to 18 km.

A new cycle of the IFS will be introduced to implement the horizontal resolution upgrade. This cycle is labelled 41r2, and includes a number of enhancements to the model and data assimilation. The main contents of IFS cycle 41r2 are:

  • The horizontal resolution is increased by changing from linear (TL) to cubic (TC) spectral truncation and introducing an octahedral reduced Gaussian grid. With the cubic spectral truncation the shortest resolved wave is represented by four rather than two grid points and the octahedral grid is globally more uniform than the previously used reduced Gaussian grid.
  • The realism of the kinetic energy spectrum is significantly improved with more energy in the smaller scales due to a reduction of the diffusion and removal of the dealiasing filter, enabled by the change to using a cubic truncation for the spectral dynamics.
  • There is a significant revision to the specification of background error covariances (B) used in the HRES data assimilation due to the increased resolution of the EDA and the introduction of scale-dependence of the hybrid B (climatological and EDA), thereby relying more on the EDA "errors of the day" for the smaller scales.
  • There are improvements in the use and coverage of assimilated satellite data due to changes in observation selection and error representation (for GPS radio occultation data, all-sky microwave, AMSU-A, IASI and AMVs) and improved observation operators for radiance data from microwave sounders.
  • The stability of the semi-Lagrangian scheme near strong wind gradients is improved, reducing noise downstream of significant orography and in tropical cyclones.
  • The radiative heating/cooling at the surface is improved by introducing approximate updates on the full resolution grid at every timestep. This leads to a reduction in 2-metre temperature errors, particularly near coastlines.
  • Additionally there are changes to the triggering of deep convection, non-orographic wave drag and improvements to the linear physics in the data assimilation (for gravity wave drag, vertical diffusion and the surface exchange).
These upgrades

  • do not include any increase in the vertical resolution;
  • do not apply to the ECMWF seasonal forecasts;
  • do not apply to the standalone wave model (HRES-SAW);
  • do apply to products from the Boundary Condition Optional Programme.


    ECMWF is continuing to make good progress with the forthcoming introduction of IFS cycle 41r2. The implementation is planned for Tuesday 8 March 2016.

    The IFS cycle 41r2 detailed implementation page provides further information and the most recent updates on:In addition, small corrections to the lake cover and leaf index constant surface specification files have been introduced for both HRES and ENS IFS 41r2 test data from 12 UTC on 10 February 2016.

    Forecast users are encouraged to carry out their own tests with the new model data. IFS cycle 41r2 test data can be accessed via MARS, product disseminationand ecCharts.
https://software.ecmwf.int/wiki/display/FCST/Implementation+of+IFS+cycle+41r2
 

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Blogpost da AEMET sobre o ECMWF

Una visita a “La Meca” de la predicción numérica
Publicado el 24 febrero, 2016 por aemetblog
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A la entrada del Centro Europeo, una curiosa “tradición” ha hecho acumular patitos de goma, que ahora se han institucionalizado como mascota del centro.

Delia Gutiérrez y Carlos Santos
Meteorólogos de AEMET


El Centro Europeo de Predicción a Medio Plazo es una organización intergubernamental formada actualmente por 34 estados miembros o colaboradores (33 europeos y Marruecos), con sede en Reading (Reino Unido). Fue fundado en 1975 con el objetivo de sumar recursos para producir mejores datos climatológicos y pronósticos a medio plazo. Se trata de un centro tanto de investigación como de servicios operativos de predicción numérica. Sus productos y recursos de supercomputación están a disposición de los servicios meteorológicos de los estados miembros, y también facilita servicios comerciales para todo el mundo.

Facilitar formación a los científicos de los países miembros y colaboradores es también una actividad esencial de la organización. La formación se orienta a la predicción numérica y al uso de los citados servicios de supercomputación del centro, así como de los productos elaborados. En este caso, hemos asistido a un curso de “formación para formadores” sobre el uso e interpretación de los productos del Centro Europeo.

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Bienvenida al curso en los paneles a la entrada del Centro.

En el centro trabajan unas 300 personas de más de 30 países, en un ambiente de colaboración, cosmopolita y acogedor, que enseguida resulta contagioso. Quizá tenga que ver con el sonoro y entusiasta “Good morniinngg” con el que saluda cada mañana Kelly (la recepcionista) a todo el que entra por la puerta. Al curso asistíamos 22 alumnos, de 13 países, y 14 profesores, empleados del centro europeo, de al menos 8 países. Se oye hablar “euroenglish” con casi todos los acentos posibles, y se entienden todos, porque hay ganas y un trabajo en común.

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Todos los viernes, la plantilla del centro se reúne en la “Weather Room” para discutir los eventos e incidencias más significativos de la semana pasada y las previsiones. A la derecha, Ervin Zsoter (Hungría), dando el “briefing” en el Weather Room.

El centro europeo corre dos veces al día un modelo numérico de ámbito global que es muchas veces reconocido como “el mejor modelo del mundo”. En una institución de tan excelentes resultados, naturalmente, los empleados tienen a su disposición una mesa de ping-pong, un gimnasio y otras facilidades para practicar deporte durante su jornada laboral. En ese ambiente abierto y flexible parece que el rendimiento no puede sino crecer.

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Comparativa de resultados de la predicción de altura geopotencial en 500hPa en los últimos días por distintos modelos de ámbito global. El modelo del Centro Europeo, en rojo, tiende a permanecer en general en la mejor posición.

Este modelo tiene actualmente una resolución horizontal de 16 Km. y un alcance temporal de 10 días, pero muy pronto va a pasar a 9 Km. (¡sin precedentes para modelos globales!) y va a incluir otras mejoras como una malla octaédrica en vez de cúbica, para que la resolución sea más uniforme en todo el globo.

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A la izquierda, malla del modelo operativo actual, y a la derecha la malla octaédrica del nuevo modelo. Cortesía: Peter Bechtold, ECMWF.

Pero el Sistema Integrado de Predicción, IFS (Integrated Forecasting System), del Centro Europeo no es sólo el modelo global de alta resolución (HRES). El sistema consta de distintas componentes y elementos:

La componente de modelización de la circulación atmosférica incluye, además del modelo HRES, otros elementos como la predicción por conjuntos a medio plazo (hasta 15 días) y extendida (hasta un mes), la asimilación de datos 4DVAR y el ensemble de asimilación de datos EDA, la predicción estacional y por último las re-predicciones, que son la base de la climatología del modelo (a partir de la cual podemos obtener indicadores del carácter extremo de un valor previsto como el Extreme Forecast Index, EFI, o del Shift of Tail, SOT).

Además de esta componente atmosférica, el sistema IFS incluye una componente de modelización de la circulación oceánica, una componente de modelización del oleaje, y una componente de reanálisis atmosférico y de oleaje, que es de enorme interés para el análisis del clima.

La visita al centro de supercomputación nos ha permitido conocer de cerca el sistema de dos supercomputadores que sostiene toda la ingente capacidad de cálculo que el IFS requiere. Cada supercomputador consta de más de 8000 computadores conectados. Actualmente se encuentran en las posiciones 47 y 48 del ranking mundial de computación. También hemos visto el sistema de archivo Meteorological Archival and Retrieval System (MARS), el mayor archivo meteorológico del mundo, que almacena unos 200 petabytes en la actualidad, y crece unos 90 terabytes cada día. Era impactante ver a los robots desplazarse con velocidad y precisión para localizar las cintas, respondiendo a las solicitudes de los usuarios, “¿entendéis ahora que vuestras peticiones de datos tarden un poquito?”, nos preguntaba Xavi, nuestro guía, uno de los españoles empleados en el Centro.

El curso ha incidido muy especialmente en el uso e interpretación de los productos del sistema de predicción por conjuntos, Ensemble Prediction System, ENS. La razón por la que este sistema es ya imprescindible es que sabemos con certeza que, por mucho que mejoren los modelos numéricos del tiempo, las predicciones meteorológicas siempre van a llevar inherente un factor de incertidumbre. Esto es así, en primer lugar, porque la atmósfera es un sistema físico de los denominados caóticos, es decir, cualquier cambio, por pequeño que sea, en las condiciones iniciales del sistema, se amplifica en el tiempo, llevando a resultados completamente diferentes. Por tanto, como no es posible determinar el estado inicial de la atmósfera con una precisión absoluta (hasta el aleteo de una mariposa lo perturba…), contamos con una fuente de incertidumbre inexorable. A esta se suma una segunda fuente de error, como es la propia limitación de los modelos numéricos que, por muy buenos que sean, solo pueden hacer una simulación aproximada del complejo sistema de procesos atmosféricos.

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Conjunto de procesos físicos que un modelo numérico del tiempo debe parametrizar. Fuente: Peter Bechtold, ECMWF.

Por tanto, puesto que las predicciones llevan una incertidumbre inherente, la predicción moderna consiste no sólo en dar un pronóstico (una única predicción determinista), sino en cuantificar esta incertidumbre. El sistema de predicción por conjuntos es la herramienta para estimar el margen de error de nuestra predicción.

Consiste en un conjunto de 51 miembros que calculan predicciones a partir de condiciones iniciales perturbadas. Estos 51 modelos tienen una resolución menor que el HRES, pues, de lo contrario, las necesidades computacionales serían insostenibles. Actualmente estos 51 modelos corren 2 veces al día, con un alcance de hasta 15 días, y una resolución horizontal de 32 Km. hasta el décimo día de alcance, y de 64 Km. para los últimos 5 días.

Próximamente, igual que aumentará la resolución horizontal del HRES, los 51 miembros del ENS pasarán a tener una resolución de 18 Km. para todos los alcances (hasta 15 días). El resultado del ENS es que, en lugar de tener una predicción, tenemos 51, que nos muestran un abanico de escenarios atmosféricos plausibles. Cuando la dispersión de los pronósticos es pequeña, y es razonablemente consistente con la determinista de mayor resolución, entonces sabemos que la predecibilidad es grande. En cambio, una gran dispersión de los resultados nos indicará que la incertidumbre es muy alta, y una inconsistencia con el modelo determinista de mayor resolución nos indica que la resolución juega un papel crítico y por tanto podemos mirar el ENS con precaución. La proporción de miembros del ensemble que prevé unas condiciones determinadas, indica la probabilidad de que ocurra.

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Predicciones de temperatura para Londres en dos episodios de distinta predecibilidad. Predicciones de los 51 miembros en rojo y negro, valores observados en azul. Cuando la dispersión es mayor, hay más incertidumbre en el pronóstico. Fuente: David Richardson, ECMWF.

Los 51 resultados del ENS se pueden mostrar uno a uno (51 “sellos”), pero normalmente se trabaja con una variedad de productos derivados: escenarios agrupados (“clusters” o “grupos”, y “supergrupos”), mapas de probabilidad (por ejemplo, los mapas de probabilidad de precipitación de AEMET), meteogramas, media del ensemble y dispersión, índice EFI (Extreme Forecast Index), etc.

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Verificación de resultados de la predicción de geopotencial en 5000hPa para Europa por los 51 miembros del ENS (líneas negras), por la media de los 51 miembros (línea azul) y por el modelo de alta resolución (línea roja). La media del ensemble es claramente mejor que el HRES a partir del cuarto o quinto día. Fuente: David Richardson, ECMWF.

En esta situación, parece evidente que las predicciones modernas deben abandonar el lenguaje determinista para pasar a informar de cuáles son los escenarios posibles y cuáles son las probabilidades, pues de este modo aumenta el valor relativo del uso del sistema predictivo y se facilita al usuario la posibilidad de tomar mejores decisiones. Durante el curso hemos podido comprobar la utilidad de este tipo de información mediante juegos en los que hemos tomado decisiones y hemos “invertido” el capital que se nos ha facilitado (¡en moneda ficticia!) en función de la información sobre la probabilidad de que un cierto riesgo meteorológico ocurriera.

La apacible ciudad de Reading alberga uno de esos lugares donde el prodigio de la inteligencia y el conocimiento se suma al de la colaboración y el entendimiento para dar los mejores resultados, en beneficio de todos. Los científicos del tiempo han conseguido una atmósfera de trabajo multicultural, abierta y creativa (y suficientemente financiada), que algún viento debería extender por todo el continente. ¡Que aprenda Europa del Centro Europeo!

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Centro de Reading. El Centro Europeo se encuentra lejos de este punto, en una zona residencial de las afueras.
http://aemetblog.es/2016/02/24/una-visita-a-la-meca-de-la-prediccion-numerica/#more-426
 
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Why the European Weather Model Remains King Over National Weather Service's Prediction Tool

http://www.nbcphiladelphia.com/weat...Model-National-Weather-Service-365163381.html

I won’t bore you with the details, but the Euro uses something called a “4D-VAR,” also known as “four-dimensional variational data assimilation.” Observations are taken not at a single time, but over a period of several hours. For some reason, this costs 10 TIMES as much to run. Since the GFS is just a part of NOAA’s many computer models, changing the GFS would apparently mean everything else would have to change, too. And they are just not ready -- or willing -- or able to do that. So they’re stuck with “3D-VAR”, and a not-as-good product.