การวิเคราะห์ข้อมูลบรรยากาศย้อนหลัง (หรือเรียกอีกอย่างว่าการวิเคราะห์ข้อมูล อุตุนิยมวิทยาย้อนหลัง และการวิเคราะห์ข้อมูลภูมิอากาศย้อนหลัง ) คือ โครงการบูรณาการข้อมูล อุตุนิยมวิทยาและภูมิอากาศ ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อบูรณาการข้อมูลการสังเกตการณ์บรรยากาศในอดีตที่ครอบคลุมระยะเวลายาวนาน โดยใช้รูปแบบการบูรณาการ (หรือ "การวิเคราะห์") ที่สอดคล้องกันเพียงรูปแบบเดียวตลอดระยะเวลา

ในการพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลขเชิง ปฏิบัติการ นั้น แบบจำลองการพยากรณ์จะถูกใช้เพื่อทำนายสถานะของบรรยากาศในอนาคต โดยอิงจากวิวัฒนาการของระบบภูมิอากาศเมื่อเวลาผ่านไปจากสถานะเริ่มต้น สถานะเริ่มต้นที่ใช้เป็นข้อมูลป้อนเข้าในการพยากรณ์จะต้องประกอบด้วยค่าข้อมูลสำหรับฟิลด์ทางอุตุนิยมวิทยา "เชิงพยากรณ์" ต่างๆ ซึ่งก็คือฟิลด์ที่กำหนดวิวัฒนาการในอนาคตของแบบจำลอง ฟิลด์ที่มีการเปลี่ยนแปลงตามพื้นที่นั้นจำเป็นต้องมีในรูปแบบที่แบบจำลองใช้ ตัวอย่างเช่น ที่จุดตัดแต่ละจุดบนตารางวงกลมลองจิจูดและละติจูดปกติ และข้อมูลเริ่มต้นจะต้องถูกต้อง ณ เวลาเดียวที่สอดคล้องกับปัจจุบันหรืออดีตที่ผ่านมาไม่นาน ในทางตรงกันข้าม ข้อมูลการสังเกตการณ์ที่มีอยู่มักจะไม่รวมฟิลด์เชิงพยากรณ์ทั้งหมดของแบบจำลอง และอาจรวมถึงฟิลด์เพิ่มเติมอื่นๆ ด้วย ข้อมูลเหล่านี้ยังมีการกระจายตัวตามพื้นที่ที่แตกต่างจากตารางแบบจำลองการพยากรณ์ ถูกต้องในช่วงเวลาที่หลากหลายแทนที่จะเป็นเวลาเดียว และยังอาจมีข้อผิดพลาดจากการสังเกตการณ์ด้วย ดังนั้น เทคนิคการบูรณาการข้อมูลจึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างการวิเคราะห์สถานะเริ่มต้น ซึ่งเป็นการปรับแบบจำลองเชิงตัวเลขให้เข้ากับข้อมูลที่มีอยู่ได้ดีที่สุด โดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดในแบบจำลองและข้อมูลด้วย

นอกเหนือจากการเริ่มต้นการพยากรณ์เชิงปฏิบัติการแล้ว การวิเคราะห์เหล่านี้ยังเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการศึกษาด้านอุตุนิยมวิทยาและภูมิอากาศวิทยาในอนาคต อย่างไรก็ตาม ชุดข้อมูลการวิเคราะห์เชิงปฏิบัติการ กล่าวคือ ข้อมูลการวิเคราะห์ที่ใช้สำหรับการพยากรณ์แบบเรียลไทม์ มักจะมีความไม่สม่ำเสมอหากครอบคลุมช่วงเวลาที่ยาวนาน เนื่องจากระบบการวิเคราะห์เชิงปฏิบัติการได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง โครงการวิเคราะห์ซ้ำเกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลการสังเกตการณ์ใหม่ซึ่งครอบคลุมช่วงเวลาทางประวัติศาสตร์ที่ยาวนาน โดยใช้ระบบการวิเคราะห์ที่ทันสมัยและสม่ำเสมอ เพื่อสร้างชุดข้อมูลที่สามารถนำไปใช้ในการศึกษาด้านอุตุนิยมวิทยาและภูมิอากาศวิทยาได้

การศึกษาที่หลากหลายใช้ข้อมูลการวิเคราะห์ซ้ำเพื่อสร้างตัวแปรสภาพภูมิอากาศอื่น ๆ ขึ้นใหม่โดยใช้แบบจำลองกล่องดำ (เช่นตัวแปรสถานะทะเล^{[ 1 ]} )

ตัวอย่างของชุดข้อมูลการวิเคราะห์ซ้ำ ได้แก่การวิเคราะห์ซ้ำของ ECMWF [ ^{2 ]}การวิเคราะห์ย้อนหลังยุคใหม่เพื่อการวิจัยและการประยุกต์ใช้ เวอร์ชัน 2 (MERRA-2) ^{[ 3 ] และ}การวิเคราะห์ซ้ำของ NCEP/NCAR ^{[ 4 ]}และ การวิเคราะห์ซ้ำ JRA -25 ^{[ 5 ] [ 6 ]}ที่ดำเนินการโดยสำนักงานอุตุนิยมวิทยาแห่งประเทศญี่ปุ่น นอกจากโครงการวิเคราะห์ซ้ำระดับโลกเหล่านี้แล้ว ยังมีกิจกรรมการวิเคราะห์ซ้ำระดับภูมิภาคที่มีความละเอียดสูงสำหรับภูมิภาคต่างๆ เช่น อเมริกาเหนือ^{[ 7 ]}ยุโรป^{[ 8 ]}หรือออสเตรเลีย^{[ 9 ] [ 10 ]}การวิเคราะห์ซ้ำระดับภูมิภาคดังกล่าวโดยทั่วไปจะอิงตามแบบจำลองการพยากรณ์อากาศระดับภูมิภาคและใช้เงื่อนไขขอบเขตจากการวิเคราะห์ซ้ำระดับโลก^{[ 11 ]}

แม้ว่าการวิเคราะห์ซ้ำมักจะถูกมองว่าเป็นการประมาณค่าที่ดีที่สุดสำหรับตัวแปรหลายอย่าง (เช่นลม^{[ 12 ]}และอุณหภูมิ ) ของบรรยากาศ แต่การใช้งานต้องคำนึงถึงความระมัดระวัง^{[ 13 ]}การเสื่อมสภาพ การเปลี่ยน หรือการดัดแปลงเครื่องมือ (เช่นดาวเทียม ) รวมถึงการเปลี่ยนแปลงวิธีการสังเกต (เช่นพื้นผิวระดับสูง ) อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้^{[ 14 ]}ข้อมูลการวิเคราะห์ซ้ำไม่ได้ถูกจำกัดด้วยการสังเกตเสมอไป ข้อมูลบางประเภท เช่นปริมาณน้ำฝน (ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ซ้ำ) และการระเหยของน้ำ จากพื้นผิว (ซึ่งไม่มีการสังเกตทั่วโลก) ได้มาจากการเรียกใช้แบบจำลองการหมุนเวียนทั่วไปหรือ แบบจำลอง NWP (ซึ่งน่าจะเป็นรุ่นใหม่กว่า) การวิเคราะห์ซ้ำเป็นที่ทราบกันดีว่าไม่สามารถรักษาความชื้นได้^{[ 15 ]}

• Kalnay, E.และผู้เขียนร่วม, 1996: โครงการวิเคราะห์ข้อมูลย้อนหลัง 40 ปีของ NCEP/NCAR . Bull. Amer. Meteor. Soc., 77, 437–471.
• คานามิตสึ, เอ็ม., ดับเบิลยู. เอบิซูซากิ, เจ. วูเลน, เอส.-เค. Yang, JJ Hnilo, M. Fiorino และ GL Potter, 2002: การวิเคราะห์ NCEP-DOE AMIP-II (R-2) วัว. อาเมอร์. ดาวตก. สค., 83, 1631–1643.
• Mesinger, F. และผู้เขียนร่วม, 2006: การวิเคราะห์ภูมิภาคอเมริกาเหนือ . Bull. Amer. Meteor. Soc., 87, 343–360, http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-87-3-343 .
• Uppala, S. และผู้เขียนร่วม, 2005: การวิเคราะห์ ERA-40ใหม่ Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 131, 2961–3012 , https://doi.org/10.1256/qj.04.176
• Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz-Sabater, J., Nicolas, J., Peubey, C., Radu, R., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., Abdalla, S., Abellan, X., Balsamo, G., Bechtold, P., Biavati, G., Bidlot, J., Bonavita, M., De Chiara, G., Dahlgren, P., Dee, D., Diamantakis, M., Dragani, R., Flemming, J., Forbes, R., Fuentes, M., Geer, A., Haimberger, L., Healy, S., Hogan, RJ, Hólm, EA, Janisková, M., คีลีย์ เอส. ลาโลโยซ์ พี. Lopez, P., Radnoti, G., Rosnay, PD, Rozum, I., Vamborg, F., Villaume, S., Thépaut, J.-N., 2020: การวิเคราะห์ซ้ำทั่วโลกของERA5กรมอุตุนิยมวิทยา คิวเจอาร์https://doi.org/10.1002/qj.3803
• Onogi, K. และผู้เขียนร่วม, 2007: การวิเคราะห์ซ้ำ JRA-25วารสารสมาคมอุตุนิยมวิทยาแห่งญี่ปุ่น, 85, 369–432 , https://doi.org/10.2151/jmsj.85.369
• Kaspar, F., Niermann, D., Borsche, M., Fiedler, S., Keller, J., Potthast, R., Rösch, T., Spangehl, T. และ Tinz, B., 2020: กิจกรรมการวิเคราะห์บรรยากาศระดับภูมิภาคที่ Deutscher Wetterdienst: การทบทวนผลการประเมินและตัวอย่างการประยุกต์ใช้โดยเน้นพลังงานหมุนเวียน, Adv. Sci. Res., 17, 115–128 , https://doi.org/10.5194/asr-17-115-2020
• Khatibi, A.; Krauter, S. การตรวจสอบความถูกต้องและประสิทธิภาพของชุดข้อมูลอุตุนิยมวิทยาจากดาวเทียม MERRA-2 สำหรับการใช้งานด้านพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม Energies 2021, 14, 882. https://doi.org/10.3390/en14040882

• การวิเคราะห์มหาสมุทรใหม่

• เอกสารประกอบการบรรยายจากศูนย์พยากรณ์อากาศระยะกลางแห่งยุโรป
• ตารางเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์บรรยากาศย้อนหลังจากReanalysis.org