Productos de conjunto y predicciones probabilistas

El pronóstico de conjunto se presta en sí mismo particularmente bien para predicciones probabilistas. Se supone que cada elemento del conjunto es igualmente probable, y la variable que se pronostica se divide en intervalos adecuados (por ejemplo, intervalos de 1K para la temperatura en un punto). Entonces los resultados del conjunto pueden utilizarse para determinar la probabilidad de que la temperatura se encuentre en un determinado intervalo. Un método de suavizado gaussiano se aplica frecuentemente a los resultados para reducir las discontinuidades causadas por la pequeñez del tamaño de muestra. Los resultados han mostrado que las predicciones de conjunto utilizadas de esta forma producen predicciones probabilistas de muy alta calidad.

Dos formas en las cuales los datos de probabilidad frecuentemente se muestran son los penachos de probabilidad y los mapas de probabilidad. Un penacho muestra la evolución en el tiempo de la densidad de probabilidad de que la variable de pronóstico obtenga un valor dentro de ciertos intervalos. A continuación se muestra un ejemplo: éste muestra un penacho de probabilidad para la temperatura en el nivel de 850mb sobre Reading, Inglaterra, el 11 de Mayo de 1997, según la predicción de conjunto del CEPPM. Cada línea rosa representa un elemento individual del conjunto; la línea azul gruesa es el control, es decir, aquel elemento del conjunto cuyas condiciones iniciales no han sido perturbadas; y la línea azul a trazos es el pronóstico operativo, el cual es una simulación a una mayor resolución que la de cualquier elemento del conjunto.

°C
	Día del pronóstico

Las áreas azul, verde y roja que delimitan el penacho indican la densidad de probabilidad de la temperatura pronosticada - en otras palabras, esta densidad multiplicada por un intervalo de temperatura dado nos proporciona la probabilidad de que la temperatura observada realmente se encuentre dentro del intervalo. Las áreas roja y verde claro que indican una alta probabilidad solamente aparecen durante los primeros días cuando el conjunto todavía no ha divergido; en las últimas etapas estamos menos seguros de lo que realmente ocurrirá. A partir de este penacho puedes ver que los pronósticos operativos se extravían dentro de áreas de baja probabilidad, especialmente durante los días 4 y 5, y por tanto el conjunto en este caso proporciona la advertencia de que el pronóstico operativo puede ser poco fiable para esos días.

Los mapas de probabilidad se construyen tras decidir un límite apropiado, por ejemplo precipitación total mayor que 5mm, y dibujando entonces sobre el mapa isopletas de la probabilidad de que tal suceso ocurra. A continuación se muestra un ejemplo de mapas de probabilidad para un pronóstico a 7 días realizado por la predicción de conjunto del CEPPM, también para el 11 de Mayo de 1997. El mapa de la izquierda tiene isopletas de 5%, 35%, 65% y 95% de probabilidad de precipitación mayor que 1mm; el mapa de la derecha tiene isopletas con los mismos intervalos, pero para la probabilidad de una precipitación mayor que 5mm.

Precipitación acumulada en 24h > 1mm	Precipitación acumulada en 24h > 5mm

Los mapas de probabilidad como los mostrados anteriormente pueden ser superpuestos sobre el mapa de pronóstico operativo para aumentar su contenido de información.

Existen otras formas de aprovechar los resultados de conjunto: por una parte, dado que los elementos más dispares del conjunto son tan probables como cualquier otro elemento, estos son indicios de posibles condiciones de tiempo meteorológico severo y pueden utilizarse para advertir de una posible catástrofe. El uso tanto de vectores singulares como de MGCE para elegir los elementos del conjunto significa que las probabilidades de los pronósticos más severos deberían predecirse.

Otro nivel de sofisticación se consigue mediante el agrupamiento de los resultados del conjunto: discutiremos esta técnica a continuación.