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Assimilation des Vents Diffusiomètre à Météo-France

Assimilation des Vents Diffusiomètre à Météo-France. Christophe Payan 1 , M. Drévillon 2 , E. Durand 2 , H. Bénichou 3 , D. Ayache 4. 1 Météo-France, CNRM-GAME, 2 Mercator Océan, 3 Météo-France, DP/COMPAS, 4 Météo-France, DPREVI/MAR. Plan. Principe mesure vent par diffusiomètre

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Assimilation des Vents Diffusiomètre à Météo-France

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Presentation Transcript

  1. Assimilation des Vents Diffusiomètreà Météo-France Christophe Payan1, M. Drévillon2, E. Durand2, H. Bénichou3, D. Ayache4 1 Météo-France, CNRM-GAME, 2 Mercator Océan, 3 Météo-France, DP/COMPAS, 4 Météo-France, DPREVI/MAR Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  2. Plan • Principe mesure vent par diffusiomètre • Historique de leur usage dans les modèles de prévision opérationnels à Météo-France • Modification opérateur d’obs Vent Neutre • Perspective: courant océanique de surface et erreurs Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  3. Signal réfléchi Signal incident Mer belle Mer peu agitée Mer agitée Vents Diffusiomètre, rappel principe : • mesure du vent à 10m sur la surface océanique, restitué à partir de l’effet de ce vent sur la surface de la mer, dans le spectre micro-onde. • relation (signal rétrodiffusé/vent10m) empirique, à partir de colocations avec bouées, campagnes de mesure, modèles de prévision Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  4. Bref historique • Vents SeaWinds sur QuikScat assimilés depuis 10/2004, propre inversion avec QSCAT-1. Instrument hors-service depuis 11/2009. • Vents AMI sur ERS-2 assimilés depuis 09/2007, propre inversion basée sur CMOD5.N. • Vents Ascat sur Metop-A assimilés depuis 02/2008, production Eumetsat OSI-SAF (KNMI), avec CMOD5.N. • Impact évalué avec le modèle global Arpège, avec usage opérationnel étendu aux modèles régionaux (Aladin, Arome). • Couverture océanique globale et meilleure qualité que les données provenant des réseaux conventionnels (SHIP, BUOY). • Impact neutre ou très légèrement positif sur les scores de prévision. Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  5. Assimilation des données Metop: • 30 000 obs assimilées/jour en moyenne (7000 SHIP, 1200 BUOY) • vecteur différence (obs-ébauche) ~2.3m.s-1 (3.4m.s-1 SHIP, 2.8m.s-1 BUOY) +/- : confiance de 99% ++/-- : confiance de 99.9% Z/TEMP, 32 cas Echéances Am. N Asie NORD20 TROPIQ SUD20 Europe 0h 96h 96hl0h 96hl0h 96hl0h 96hl0h 96hl0h 10hPa • Etude impact prévision (06/2007)=> neutre/RMS • Test bootstrap/TEMP: Impact positif sur Z entre 10/100hPa sur NORD20, TROPIQ 1000hPa Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  6. Opérateur d’obs. (Geylen 1987): Vent Neutre (oper depuis 02/2009) versus Vent Réel? • fonction d’inversion (GMF) : conditions de stabilité (CS) traitées de manière implicite • vrai en moyenne mais pour une mesure donnée, source d’erreur • en théorie, U10 = GMF(σo,CS), en pratique pas accessible • contournement, U10N = GMFN(σo,CS=neutre) Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  7. Opérateur d’obs. neutre: Vent Neutre versus Vent Réel? • fonction d’inversion (GMF) : conditions de stabilité (CS) traitées de manière implicite • vrai en moyenne mais pour une mesure donnée, source d’erreur • en théorie, U10 = GMF(σo,CS), en pratique pas accessible • contournement, U10N = GMFN(σo,CS=neutre) Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  8. +/- : confiance de 99% ++/-- : confiance de 99.9% Z, 48 cas TROPIQ NORD20 SUD20 Échéances 0h 24h 96h 10hPa 1000hPa Vent Neutre versus Vent réel: impact? • Impact neutre de l’opérateur Vent-Neutre pour Ascat avec schéma de turbulence ‘Ecume’ (Cuxart et al, 2000). • Amélioration du biais en vitesse pour QuikScat (ZCIT+Latitudes Moyennes). • Impact positif sur les premières échéances (->+24h). SUD20 (Bootstrap Test/sa propre analyse). • Impact neutre avec les autres diagnostics (RMS) Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  9. Vent Neutre versus Vent réel: impact? • Impact neutre de l’opérateur Vent-Neutre pour Ascat. • Amélioration du biais en vitesse pour QuikScat (ZCIT+Latitudes Moyennes). • Impact positif sur les prévisions courtes échéances (->+24h). SUD20 (Bootstrap Test/sa propre analyse). • Cohérent avec la réduction des incréments d’analyse sur la Pmer. Bleu: réduction incréments Rouge: augmentation Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  10. Signal incident Signal réfléchi Mer belle Mer peu agitée Perspective: courant de surface et erreurs • Mesure diffusiomètre est une mesure de vent relatif! Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  11. Perspective: courant de surface et erreurs • Structures communes ZCIT, Gulf Stream, versant Ouest Atlantique Sud, Cap Bonne Espérance, Côte Est Japon… Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  12. Perspective: courant de surface et erreurs • Corrélation plus visible sur série longue? Résolution? Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

  13. Récapitulatif • assimilation des vents diffusiomètre depuis près de 6 ans (QuikSCAT, ERS et Metop-A) • modification opérateur d’obs Vent Neutre depuis 02/2009 Perspectives • prise en compte d’une information courant (Mercator? Analyse? Prévision? Paramétrisation? Impact? Usage opérationnel?) • diffusiomètre de type QuikScat en cours de validation sur OceanSat-2 (Inde). Disponibilité des données en temps réel? • à terme MetOp-B (2012), CFOSAT (2014), MetOp-C (2016), GCOM-DFS (2016) Journée Mercator Océan/Météo-France, Toulouse, 14 juin 2010

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