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Diagnostics d’Ocean Angular Momentum des simulations NEMO

N. Ferry (Mercator Océan)avec les contributions de :C. Cassou (Cerfacs)A. Voldoire et M. Chevallier (CNRM)

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Ocean Angular Momentum

- Intégrale sur le volume de l’océan, fonction de: de la masse locale des courants locaux

Lmass et Lmotion influent directement sur:

- Les variations de la longueur du jour (LOD)- Le mouvement du pôle

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OAM_masse = OAM_pression:

Changement du moment angulaire du à des changements de masse

OAM_masse : sensible au bilan de masse, notamment au flux de masse à la surface de l’océan: E-P-R

~ 10^24 kg.m2.s-1

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OAM_courant :

Changement du moment angulaire du à des changements de circulation océanique

~ 10^24 kg.m2.s-1

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Développement d’un outil de calcul d’OAM pour NEMO

Outil basé sur CDFTOOLS permettant de calculer les OAMs à partir de sorties NEMO.

Input:gridT T, SgridU UgridV V

Grille modèle:Mesh_hgr.ncMesh_zgr.ncMask.nc

CDFOAM

Output:OAM_massex,y,z

OAM_courantx,y,z

Masse_ocean

E-P-R global moyen

Center of Massx,y,z Ocean Bot. Pressure

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Experience Global E-P-R constrain, impact on dilution

Global E-P-R constrain , impact on SSH

SSS restoring

Forçage Data assimilation

GLORYS2V1, ¼° Global mean = 0+ annual signal imposed, peak to peak ampl=12mm in equivalent sea level (*)

Global mean = 0 + annual signal imposed, peak to peak ampl=12mm in eq sea level (*)

NO ERA-Interim YES, data assimilation of T, S profiles, SST, Sea level + Mean Dynamic Topography CNES-CLS09

GLORYS2V2, ¼° Idem GLORYS2V1 Idem GLORYS2V1

NO YES, idem GLORYS2V1, NEW MDT

ORCA025-T323 NO NO NO ERA-Interim NO

ORCA025-T327 Global mean = 0+ annual signal imposed, peak to peak ampl=12mm in equivalent sea level (*)

Global mean = 0 + annual signal imposed, peak to peak ampl=12mm in eq sea level (*)

NO ERA-Interim NO

ORCA1-T09 NO NO NO ERA-Interim NO

ORCA1-AR5-CORE2 (Cerfacs)

Forced to 0 at each time step

Forced to 0 at each time step

YES CORE2 NO

ORCA1-AR5-ERAI (CNRM)

NO NO YES ERA-Interim NO

           

Calcul d’OAM dans des simulations NEMO

NEW – OLD MDT

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Résultats: E-P-R global moyen

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Résultats: Masse de l’océan

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Résultats: OAM_pression_X

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Résultats: OAM_pression_Y

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Résultats: OAM_pression_Z

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Résultats: OAM_courant_X

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Résultats: OAM_courant_Y

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Résultats: OAM_courant_Z

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CONCLUSIONS

• Outil de calcul d’OAM pour les simulations NEMO disponible

• Les OAM simulés par NEMO sont réalistes par rapport aux résultats d’autres groupes, et cela SANS avoir ajouté une correction off line façon Greatbatch. Travail d’analyse à poursuivre, en collaboration avec des “experts OAMs” (C. Bizouart, …)

• Très fort impact du flux net de masse à l’interface sur les OAM : nécessité d’imposer des contraintes globales sur E-P-R

• Dans les simulations avec assimilation de données, le choix de la MDT assimilée semble avoir un fort impact sur les OAM_courants.

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Merci !

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Backup slides

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Center of Mass X

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Center of Mass Y

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Center of Mass Z