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P. Marquet, Météo-France. CNRM / GMGEC / EAC

IPSL/CNRM Toulouse 23 mars 2006. Représentation des propriétés nuageuses dans Arpege-Climat : apport des diagnostiques de type EUROCS, GPCI, AMMA, …. P. Marquet, Météo-France. CNRM / GMGEC / EAC. Etudes Nuages <-> Validations <-> Améliorations ?.

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  1. IPSL/CNRM Toulouse 23 mars 2006 Représentation des propriétés nuageuses dans Arpege-Climat :apport des diagnostiques de type EUROCS, GPCI, AMMA, … P. Marquet, Météo-France. CNRM / GMGEC / EAC

  2. Etudes Nuages <-> Validations<-> Améliorations ? • 1) Comparaisons 3D & 1D % aux Obs et Analyses :Satellites, Sites Instrumentés ; ERA40, NCEP • 2) Comparaisons 3D & 1D % CRM / LES : EUROCS (Cb, Cu, Sc, St), AMMA (…) • 3) Comparaisons " 2D " % aux Obs et Analyses :EUROCS, GEWEX (Pacifique) ; AMMA (Afrique)

  3. Modèle (1) : Nuages + Précipitations dans ARPEGE / ALADIN - Climat En standard (schémas diagnostiques) : - Partie résolue / stratiforme : Condensations => précipitions avec V_f + fonte et évap. des précip. Eau + Nebul résolues (diag) : pdf / fixée = F0 + F1 de Bougeault (82). - Partie sous-maille / convective : Schéma de Bougeault (85) en flux de masse (convergence de HU). Eau + Nebul sous-maille diagnostiques < flux de précipitation. En développement (physique commune PNT et Climat) : - Partie résolue :Schéma pronostique de nuages et précip. (Lopez, 02) - Partie sous-maille :Schéma de Gueremy (Shallow + Deep / CAPE)

  4. Mauvaise représentation des Sc aux bords Est océans tropicaux ! Strato Cu La physique standard 4.5 Validation (DJF+JJA) : N_bas / ISCCP

  5. Modèle (2) : Turbulence dans ARPEGE & ALADIN - Climat En standard (schéma diagnostique ; Climat) : - en TKE-2.0 diag : Ricard-Royer (93) = Mellor Yamada (82) + L-mix & L-dis = profil cubique + H_CLP variable (V. Lorant) + pdf / fixée => F0 + F1 + F2 de Bougeault (82). En développement (schéma pronostique ; PNT et Climat) : - en TKE-1.5 pronostique : Meso-NH = C.B.R. (2000) + L-mix & L-dis = B.L. (1989) modifiées + pdf / fixée => F0 + F1 + F2 de Bougeault (82) + 3 Bechtold

  6. Stratégie & méthodologie : « EUROCS » 2000-2003 • Améliorer les nuages dans les GCM & RCM ! • Confronter les GCM+SCM à des simulations LES-CRM / OBS ciblées : Cb, Cu, Sc, St • Une nouveauté : la Coupe Pacifique coupe plan vertical : Latitudes-Pressions

  7. Physique ARP-V3 -> New(z=20/100m, t=2mn) EUROCS-Cumulus (diag) (diag) (prog) (prog)

  8. (b) L.W.P. Equator (a) I.W.V. (c) C. C. PCI =PacificCross-sectionIntercomparison U.S.A Sc/St 1st Cross Section Cu 2nd Cross Section Cb

  9. ECMWF ARP/V4 ARP/GY ARP/KE Nebul. / JJA GEWEX-PCI

  10. Les résultats après EUROCS Validation (DJF+JJA) N_bas / ISCCP Strato Cu <- OLD Strato Cu <- NEW_2

  11. Entraînement ARPEGE-Climat Diff.Vert. _l et q_t Grenier (ARPEGE) Tenekes (1973) (CEPMMT) A. Lock (UKMO)

  12. AMMA =AfricanMonsoonMultidisciplinaryAnalysis CROSS : 20S-40N moyenne sur : 10W-10E MAP2D : les points dans 10S-30N 35W-30E

  13. Une mousson trop intense ? Un AEJ un peu faible ? Un TEJ ‘bien présent’ Les Sub.T.W-Jet ‘corrects’ ARPEGE NCEP ERA40 U : Août 2000 / 10S-30N

  14. Hovm. Precip. : 2000 / 2003 NCEP ARPEGE  GPCP > NCEP et ERA40 ARP

  15. Comparaisons Modèles / Obs. Cloud Net1 • J.M. Piriou, F. Vinit (CNRM/GMAP) • Depuis septembre 2002 : •  Chibolton (Angleterre) •  Cabauw (Pays-Bas) •  SIRTA-Palaiseau (France) • Depuis mars 2005 : • - sites Lindenberg and Potenza • - 5 sites ARM : Darwin, Manaus, Nauru, North Slope of Alaska • - 10 sites sur les « Southern Great Plains » (cron)

  16. Malcolm Brooks, University of Reading. – R.M.S. – Norwich, 2003 Cloud Net2 Avant 14/4/2003 -> Impacts de N= Xu et Randall … mais des infos a posteriori … Après 14/4/2003

  17. Lopez (PNT) Oper  (projet AMADEUS) Analyse INCA  (ZAMG) Précipitations cumulées ALADIN sur l’Autriche pour le mois d’octobre 2005  Dbl

  18. Perspectives… • La méthodologie basée sur EUROCS : à poursuivre et à intensifier => nouveaux cas ? + les dérivés : GEWEX-PCI ; AMMA-CI • Une synergie CLIMAT+PNT : à intensifier + validations croisées complémentaires : (cycle diurne - assimilation) / (moyennes - dérives climatiques) • Mais une synergie « Intra / Inter - Labos » CNRM / IPSL : SCM-(ARP/LMD) (RRTM, EUROCS-Cb) ; Les Sites ? • Et des échanges facilités : NetCdF versus GRIB / FA ? • Et de l’audace : Super-Paramétrisations… mais Intérêt / coûts ?

  19. ( c’est la fin )

  20. TURB = Meso-NH TKE-C.B.R. (2000) + B.L. (1989) + Bougeault (1982) / Bechtold (1995) avec : PCI <-> GCM <-> SCM TKE - CBR (1)

  21. TURB Micro-physique : pdf TKE - CBR (2) TKE-C.B.R. (2000) + B.L. (1989) + Bougeault (1982) / Bechtold (1995)

  22. Cu PDF & observations ? Teixera (jan-2006) TKE - CBR (3) Sc Aircraft obs. of variable Q Larson et al. 2001 Gaussian pdf Stratocumulus Cumulus and Stratocumulus Double Gaussian Skewed pdf Cumulus

  23. Entraînement ARPEGE-Climat Diff.Vert. _l et q_t Grenier (ARPEGE) Tenekes (1973) (CEPMMT) A. Lock (UKMO)

  24. Strat. Strat. Strat. ALADIN AMMA (10km) / PRECI (totales = Conv. + Strat.) Louis/PNT M.Y.B.=CLIMAT-V4.5 TKE-CBR/LPZ/CVGY Conv. Conv. Conv.

  25. Micro-phys. : Lopez Micro-physique ‘Fowler-Randall’ -> Lopez : qc / qp cf GMAP : Bouyssel Bouteloup

  26. Précipitations cumulées ALADIN sur l’Autriche pour le mois d’octobre 2005 Lopez (PNT) Oper  Analyse INCA (ZAMG)  Dbl (projet AMADEUS)

  27. AMMA =AfricanMonsoon MultidisciplinaryAnalysis Le Projet AMA CNRM page : http://www.cnrm.meteo.fr/gcss/API/API.html Transect page : http://www.cnrm.meteo.fr/amma-moana/transect/ LMD page : http://www.lmd.jussieu.fr/~hourdin/AMMA/ L’étape actuelle (poster Guichard et al. Dakar 12-2005) évaluer la capacité des GCM à simuler les différents acteurs de la Mousson africaine > Mousson / AEJ / TEJ / Precip. / Heat-Low / … Méthode : s’inspirer de la Pacific-Crossection-Intercomparison (EUROCS, puis GEWEX) : Siebesma et al. (QJRMS, 2004)

  28. Une mousson trop intense ? Un AEJ un peu faible ? Un TEJ ‘bien présent’ Les Sub.T.W-Jet ‘corrects’ ARPEGE NCEP ERA40 U : Août 2000 / 10S-30N

  29. NCEP ARPEGE U et V (Août 2003) U: AEJ << | Mousson « trop épaisse » | Harmatan >> puis << V:

  30. Les simulations AMA : Arpege « physique standard » (version 4.5) 2 années : 2000 (sèche) et 2003 (humide) + une année pour rien (1999 et 2002) SST : Reynolds OI-v2 (évolution journalière) Altitude + Sol : un état standard (à l’équilibre) Aérosols : FMR15 + Tegen < GMAP < CEPMMT Sorties : t=3h / NetCdF > CNRM/GMME + LMD

  31. Strato Cu <- NEW_1 Résultats encourageants en mode climat Validation (DJF+JJA) Nuages bas Modèle - ISCCP Strato Cu <- OLD (Lopez+TKE+CVP(P)_GY+EntPBL)

  32. EUROCS_ARM_Cu (Lenderink) LES ARP-V3 (KNMI) TKE-diag (Cloud Amount) TKE-prog / Lopez / CV-Bech. TKE-prog / Lopez / CV-GY

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