2022

Ensemble-Based Forecast of Volcanic Clouds Using FALL3D-8.1

Folch, A., Mingari, L., & Prata, A. T. (2022). Ensemble-Based Forecast of Volcanic Clouds Using FALL3D-8.1 . In Frontiers in Earth Science (Vol. 9, p. 1304). https://www.frontiersin.org/article/10.3389/feart.2021.741841

Abstract

Operational forecasting of volcanic ash and SO2 clouds is challenging due to the large uncertainties that typically exist on the eruption source term and the mass removal mechanisms occurring downwind. Current operational forecast systems build on single-run deterministic scenarios that do not account for model input uncertainties and their propagation in time during transport. An ensemble-based forecast strategy has been implemented in the FALL3D-8.1 atmospheric dispersal model to configure, execute, and post-process an arbitrary number of ensemble members in a parallel workflow. In addition to intra-member model domain decomposition, a set of inter-member communicators defines a higher level of code parallelism to enable future incorporation of model data assimilation cycles. Two types of standard products are automatically generated by the ensemble post-process task. On one hand, deterministic forecast products result from some combination of the ensemble members (e.g., ensemble mean, ensemble median, etc.) with an associated quantification of forecast uncertainty given by the ensemble spread. On the other hand, probabilistic products can also be built based on the percentage of members that verify a certain threshold condition. The novel aspect of FALL3D-8.1 is the automatisation of the ensemble-based workflow, including an eventual model validation. To this purpose, novel categorical forecast diagnostic metrics, originally defined in deterministic forecast contexts, are generalised here to probabilistic forecasts in order to have a unique set of skill scores valid to both deterministic and probabilistic forecast contexts. Ensemble-based deterministic and probabilistic approaches are compared using different types of observation datasets (satellite cloud detection and retrieval and deposit thickness observations) for the July 2018 Ambae eruption in the Vanuatu archipelago and the April 2015 Calbuco eruption in Chile. Both ensemble-based approaches outperform single-run simulations in all categorical metrics but no clear conclusion can be extracted on which is the best option between these two.

Reference article

Política de privacitat

De conformitat amb la Llei Orgànica 3/2018, de 5 de desembre, de Protecció de Dades Personals i Garantia de Drets Digitals (LOPDGDD), el Reglament General de Protecció de Dades (RGPD) i la legislació relacionada, GEO3BCN-CSIC es compromet a complir amb l'obligació de secret respecte a les dades personals i el deure de tractar-les confidencialment després de realitzar les corresponents anàlisis de risc, en particular, de conformitat amb la disposició addicional primera de la LOPDGDD, les mesures de seguretat corresponents a les previstes en el Règim Nacional de Seguretat, necessàries per evitar la seva alteració, pèrdua, tractament o accés no autoritzat.

Els usuaris podran exercitar en qualsevol moment els seus drets d'accés, rectificació, cancel·lació, oposició, limitació o portabilitat dirigint-se per escrit a la Secretaria General del CSIC a C/Serrano 117, 28006 MADRID (Espanya), aportant fotocòpia del seu Document Nacional d'Identitat (DNI) o a través del Registre Electrònic del CSIC, situat a la seva Seu Electrònica, per al qual hauran de disposar d'un certificat electrònic reconegut. És possible contactar amb el Delegat de Protecció de Dades del CSIC a través d'aquest correu electrònic: delegadoprotecciondatos thecsic.es

GEO3BCN-CSIC es reserva el dret a modificar la present Política de Privacitat amb la finalitat d'adaptar-la a les últimes legislacions, jurisprudencials o interpretacions efectuades per l'Agència Espanyola de Protecció de Dades. En aquest cas, el CSIC anunciarà aquests canvis, indicant clarament amb antelació les modificacions efectuades, i sol·licitant, si es considera necessari, la seva acceptació.

No
Acceptar

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies
Desplaça cap amunt