Directeur s de recherche: Eric Girard et Colin Jones

1. Évaluation des processus radiatifs et des nuages par le modèle GEM-LAM pour l’année SHEBA en Arctique Étudiant: Dragan Simjanovski Directeurs de recherche: Eric Girard et Colin Jones

2. Objectif • L’objectif de ce projet est d’évaluer le nouveau Modèle Canadien Régionale du Climat – GEM-LAM (une version à aire limitée du modèle Global Environnemental à l’échelle multiple) pour la période de Septembre 1997 à Octobre 1998 au dessus de la Mer de Beaufort dans l’ouest de l’Arctique. Cette période correspond à la campagne de mesures SHEBA durant laquelle plusieurs mesures ont été prises à partir d’un brise-glace dérivant avec les glaces. Le modèle GEM est comparé également avec huit autres modèles participants à l’expérience ARCMIP, un projet d’intercomparaison de modèles régionaux simulant cette période avec un domaine similaire. • Problématique • Du fait des conditions uniques en Arctique (températures et humidité spécifique extrêmement basses, réflectivité élevé de la surface, inversions de température importantes dans la basse troposphère et absencede radiation solaire pendant des périodes prolongées) les interactions nuages-radiation contrôlant le bilan énergétique en surface sont complexes et uniques. Ainsi, la validation de ces paramètres atmosphériques provenant des différents modèles présentement utilisé par les plus grandes centres de recherche au monde contre les observations est indispensable pour mieux connaître et, par conséquent, mieux paramétriser ces processus complexes. • Approche • La radiation solaire et terrestre de surface vers la bas, l’albédo de surface, la vapeur d’eau dans la verticale, contenus en eau liquide et solide et couverture nuageuse simulé par GEM-LAM seront évalués avec les données d’observation SHEBA et comparés aux résultats des modèles suivants: • ARCSyM - Université de Colorado • COAMPS – Université de Stockholm • CRCM - Université du Québec • HIRHAM – AWI • RegCM – Met.no • PolarMM5 – Université de Colorado • RCA – SMHI • REMO - MPI j

3. Résultats préliminaires Le graphique ci-dessous montre les moyennes mensuelles pour la radiation des longueurs d’ondes courtes vers le bas à la surface pour les modèles participant à ARCMIP et les observations de SHEBA Le graphique ci-dessous représente les moyennes mensuelles pour la radiation des longueurs d’ondes longues vers le bas à la surface pour les modèles participant à ARCMIP et les observations de SHEBA • Généralement les modèles tendent à sous-estimer le maximum de rayonnement solaire durant l’été sauf GEM, CRCM et PMM5. Le flux d’onde longue vers le bas est de façon générale sous-estimé par la plupart des modèles. • - GEM_LAM semble le plus près des observations. Il capture bien le maximum dans la radiation des longueurs d’ondes courtes vers le bas pendant l’été mais il sous-estime légèrement la radiation des longueurs d’ondes longues vers le bas pour le mois de janvier et la surestime en avril.

4. Travail à venir • Pour compléter l’évaluation du modèle GEM-LAM contre les observation et pour comparer ces performances aux performances des autres modèles participants d’ARCMIP les moyennes mensuelles des variables suivantes seront considérés: • - Albédo de la surface • - Couverture nuageuse • Eau précipitable • Quantité d’eau liquide et solide des nuages De plus une comparaison plus poussée entre les moyennes journalières sera faite et les biais des modèles, RMSE et le coefficient linéaire de corrélation seront calculés pour les variables suivantes: - Plusieurs types de radiations - Couverture nuageuse • À la fin une co-variabilité entre deux variables des données instantanés des modèles sera évalué. Les corrélations croisées seront effectuées sur les paires de variables suivantes: • - Couverture nuageuse et radiations des courtes longueurs d’ondes • Eau nuageuse et radiations des courtes longueurs d’ondes • Température de la base de nuage et la radiation des longues longueurs d’ondes • Transmission des ondes courtes du ciel claire et vapeur d’eau intégré • Émissivité des ondes longues du ciel claire et vapeur d’eau intégré