Evaluation des simulations DRAKKAR globales à laide des données ARGO & observabilité de la...

Evaluation des simulations DRAKKAR Evaluation des simulations DRAKKAR globales à l’aide des données ARGOglobales à l’aide des données ARGO

&&observabilité de la couche de mélangeobservabilité de la couche de mélange

Mélanie JUZAMélanie JUZALEGI-MEOM, GrenobleLEGI-MEOM, Grenoble

4ème réunion ARGO France, 10-11 mai 2007

Objectifs

Validation des simulations globales DRAKKAR

- Comparaison quantitative modèle/observations

- Intercomparaison systématique des simulations

Observabilité de la dynamique océanique

- Impact du sous-échantillonnage

Bases de données

- Simulations: 1/4°, 2° (ORCA025-G70, ORCA2-G70)

- Observations: flotteurs ARGO issus de ENSEMBLES/ENACT [EN2]

Plan de la présentation

I. Bases de données et traitements

II. Biais global des T/S simulées - Structure verticale - Structure horizontale

III. Etudes sur les couches de mélange

- Profondeurs de couches de mélange et grandeurs intégrées

- Méthode d’analyse statistique

IV. Observabilité et validation dans l’Atlantique Nord

- Observabilité du réseau ARGO

- Validation des simulations DRAKKAR

Simulations globales DRAKKAR I. Bases de données et traitements

Modèle DRAKKAR

Code NEMO (modèle océan OPA9 + glace de mer LIM2 + CFC11 + 14C)

Global: résolutions: 1/4° et 2°

46 niveaux sur la verticale

Forçages interannuels 1958-2004: Formules BULK (COARE)

- Flux turbulents: variables atmosphériques de la réanalyse ERA40

- Flux radiatifs: satellites

- Précipitations (Xie et Arkin)

- Runoffs (Dai et Trenberth)

Sorties: U , V, T, S, SSH … (moyennes à 5 jours)

Pour plus d’information: Barnier et al 2006, Brodeau et al 2007

Colocalisation des données hydrographiques I. Bases de données et traitements

ARGO (ENSEMBLES/ENACT)

Profils T/S(x,y,z,t). Global. 1998-2004

Données « valides »

Simulations DRAKKAR globales

ORCA025-G70 et ORCA2-G70

T/S(x,y,z,t)

Colocalisation quadri-linéaire (espace des observations)

T,S(x,y,z,t) modèle colocalisé et observation 4D

Calcul de quantités intégrées (2D,3D):

Profondeurs/températures/salinités de la couche de mélange

Analyses statistiques

Biais global T/S – modèle global ¼° II. Biais global des T/S simulées

Structure verticale: moyennes temporelles

)(,,

depthTtyx

)(,,

depthStyx

Pdf de

Pdf de

Structure horizontale: intégration sur les couches de surface (1998-2004)

)/10( 29450

500mJTdzCpHC

m

m )/10( 26450

500mkgSdzSC

m

m

Biais = modèle ¼° (sous-échantillonné comme ARGO) - observations (ARGO)

Courant Nord Atlantique Kuroshio

Biais régional T/S – modèle global ¼° II. Biais global des T/S simulées

-3°C

300-500m

-0.6 à -0.25

0-600m

+2°C

100-400m

+0.2

100-400m

Comparaison des runs ¼° et 2° colocalisés II. Biais global des T/S simulées

2°2°

1/4° 1/4°

HC m 45050

Biais = modèle colocalisé - observations

Modèle ¼°: diminution du biais T/S

SC m 450501998-2004

MLD simulées et observées III. Couches de mélange

ARGO

Août 1998-2004 Février 1998-2004

Profondeurs de couche de mélange (MLD) (m)

Modèle

1/4°

Réalisme des grandeurs de MLD simulées et observées

MLD modèle ¼° - Hiver (JFM) 2004

Zones d’études III. Couches de mélange

SARG

ATLNE

Rockall

IRM

LAB

NordicSE

Méthode d’analyse des MLD et MLT III. Couches de mélange

Distribution des MLD et MLT

Médianes et centiles 17% et 83% Exemple: MLD Atlantique Nord

-- modèle complet -- modèle colocalisé -- ARGO

VALIDATIONOBSERVABILITESeptembre

1998-2004

Médiane

17%

83%

Biais et erreur de la MLD et de la MLT III. Couches de mélange

-- observations

-- modèle ¼° colocalisé

-- modèle ¼° complet

Cycles mensuels des MLD et MLT (1998-2004): zone ATLNE

MLD

MLT

Bonne observabilité.Erreur hiver/été (~0.5°C)

Biais chaud (0.8°C) sauf en JJA

Bonne observabilité. Erreur JF (+50m)

Ma-No: Biais faible./De-Av: Biais ~+100m

Erreur d’échantillonnage de la MLD et de la MLT IV. Observabilité et validation

ErreurARGO

MLD(m)

ErreurARGO

MLT(°C)

Observabilité:

Erreur = modèle colocalisé - modèle complet

SARG

ATLNE

LAB IRM

NordicSE

Rockall

Erreur intensifié en hiver. >200m Labrador Erreur ~ 0 à +/- 1°C

ARGOSous-estimeMLD

ARGOSous-estime

MLT

Biais de la MLD et de la MLT IV. Observabilité et validation

• run 1/4°

• run 2°

BiaismodèlesMLD(m)

BiaismodèlesMLT(°C)

Validation:

Biais = modèle colocalisé – observations

SARG

LAB IRM

NordicSE

Rockall

ATLNE

MLD mieux simulée par ¼° sauf dans LAB MLT mieux simulée par ¼° sauf LAB,Nord

ModèlesSur-estimentMLD

ModèlesSous-estiment

MLT

Conclusion - Perspectives

Travail en cours

• MLS

• Observabilité et validation des cycles interannuels

• Analyses statistiques à l’échelle globale

• ENSEMBLES/ENACT complète

• L’altimétrie

•…

Perspectives

• NATL4, NATL12…

• Impact de la résolution des modèles (2°,1°,1/2°,1/4°)

• Impact des forçages de surface

Données synthétiques ARGO disponibles au format ENACT/ENSEMBLES

Récupération des données ARGO de la base Coriolis (ftp?)