This article describes the UK Met Office Global Seasonal forecast system version 5 (GloSea5). GloSea5 upgrades include an increase in horizontal resolution in the atmosphere (N216–0.7°) and the ocean (0.25°), and implementation of a 3D‐Var assimilation system for ocean and sea‐ice conditions. GloSea5 shows improved year‐to‐year predictions of the major modes of variability. In the Tropics, predictions of the El Niño–Southern Oscillation are improved with reduced errors in the West Pacific. In the Extratropics, GloSea5 shows unprecedented levels of forecast skill and reliability for both the North Atlantic Oscillation and the Arctic Oscillation. We also find useful levels of skill for the western North Pacific Subtropical High which largely determines summer precipitation over East Asia.

Abstract The Global Coupled 3 (GC3) configuration of the Met Office Unified Model is presented. Among other applications, GC3 is the basis of the United Kingdom's submission to the Coupled Model Intercomparison Project 6 (CMIP6). This paper documents the model components that make up the configuration (although the scientific descriptions of these components are in companion papers) and details the coupling between them. The performance of GC3 is assessed in terms of mean biases and variability in long climate simulations using present‐day forcing. The suitability of the configuration for predictability on shorter time scales (weather and seasonal forecasting) is also briefly discussed. The performance of GC3 is compared against GC2, the previous Met Office coupled model configuration, and against an older configuration (HadGEM2‐AO) which was the submission to CMIP5. In many respects, the performance of GC3 is comparable with GC2, however, there is a notable improvement in the Southern Ocean warm sea surface temperature bias which has been reduced by 75%, and there are improvements in cloud amount and some aspects of tropical variability. Relative to HadGEM2‐AO, many aspects of the present‐day climate are improved in GC3 including tropospheric and stratospheric temperature structure, most aspects of tropical and extratropical variability and top‐of‐atmosphere and surface fluxes. A number of outstanding errors are identified including a residual asymmetric sea surface temperature bias (cool northern hemisphere, warm Southern Ocean), an overly strong global hydrological cycle and insufficient European blocking.

Abstract. The latest coupled configuration of the Met Office Unified Model (Global Coupled configuration 2, GC2) is presented. This paper documents the model components which make up the configuration (although the scientific description of these components is detailed elsewhere) and provides a description of the coupling between the components. The performance of GC2 in terms of its systematic errors is assessed using a variety of diagnostic techniques. The configuration is intended to be used by the Met Office and collaborating institutes across a range of timescales, with the seasonal forecast system (GloSea5) and climate projection system (HadGEM) being the initial users. In this paper GC2 is compared against the model currently used operationally in those two systems. Overall GC2 is shown to be an improvement on the configurations used currently, particularly in terms of modes of variability (e.g. mid-latitude and tropical cyclone intensities, the Madden–Julian Oscillation and El Niño Southern Oscillation). A number of outstanding errors are identified with the most significant being a considerable warm bias over the Southern Ocean and a dry precipitation bias in the Indian and West African summer monsoons. Research to address these is ongoing.

Skilful climate predictions of the winter North Atlantic Oscillation and Arctic Oscillation out to a few months ahead have recently been demonstrated, but the source of this predictability remains largely unknown. Here we investigate the role of the Tropics in this predictability. We show high levels of skill in tropical rainfall predictions, particularly over the Pacific but also the Indian and Atlantic Ocean basins. Rainfall fluctuations in these regions are associated with clear signatures in tropical and extratropical atmospheric circulation that are approximately symmetric about the Equator in boreal winter. We show how these patterns can be explained as steady poleward propagating linear Rossby waves emanating from just a few key source regions. These wave source ‘hotspots’ become more or less active as tropical rainfall varies from winter to winter but they do not change position. Finally, we show that predicted tropical rainfall explains a highly significant fraction of the predicted year‐to‐year variation of the winter North Atlantic Oscillation.