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AROME WMED, un modèle de PNT pour HyMeX 2012

N. Fourrié, M. Nuret et Emilie Bresson

CNRM-GAME, Météo-France et CNRS

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Introduction

• AROME WMED développé pour fournir au centre opérationnel d’HyMex les analyses et les prévisions en temps réel durant les phases expérimentales

• Réunion à 6h UTC

Périodes:

SOP1.1: Automne 2012

SOP2.1: Printemps 2013

• Egalement utilisé pour les études de tâche de modélisation « assimilation de données » (TTM4a)

Plan:– Caractéristiques d’AROME WMED– Préparation pour le déploiement en temps réel.– Evaluation sur octobre-novembre 2011 (en cours)– Conclusions and perspectives

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Le centre opérationnel HyMeX

• Basé à Montpellier pour décider le déploiement des observations en coordination avec les autres centres

• Scientifiques + prévisionnistes• Stations Synergie + site internet de quicklooks alimentés en

partie par les sorties d’AROME WMED pour les sites opérationnels secondaires

• Deux réunions journalières:– En cas de périodes intensives d’observation: à 6 UTC (D, D+1)

– Tous les jours à 7h00 UTC (D D+4)

Prévisions d’AROME WMED sur le réseau de 00 UTC à 48h d’échéance

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Hymex Operating Centerhttp://sop.hymex.org/

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AROME WMED: Description

•Basé sur le modèle opérationnel AROME-FRANCE (al36t1_arome-op2.19)

•Résolution verticale 2.5 km, 60 niveaux verticaux de 17m à 1 hPa, pas de temps 60s

•Conditions aux limites latérales fournies par ARPEGE

•Variables pronostiques T,q, vort,div, Ps dans les analyses, vert div, pressure departure from hydrostatism, énergie cinétique turbulente, Ql,Qi,Qr,Qs,Qg

•Prévisions 48h

•Domaine: 34°N -9°W/ 48°N-20°E, AROME_WMED = +11% points vs AROME_FRANCE

mer=41%, terre=59% mer=47%, terre=53%

(nx:750, ny:720) (nx:960,ny:640)

AROME FRANCEAROME FRANCEAROME FRANCEAROME FRANCEAROME FRANCE

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AROME WMED : Assimilation•Conditions atmosphériques initiales fournies par 3D-Var, avec une fenêtre d’assimilation 3h, Matrice de covariance d’erreur d’ébauche calculée avec un ensemble d’assimilation (Brousseau et al, 2011) sur l’automne 2010.Observations assimilées

• Données conventionnelles: données de surface, profileurs de vents,radiosondages, Stations GPS sol

• Radiances des satellites géostationnaires and à orbite polaire• Vents Doppler et réflectivités des radars• Vents déduits de l’imagerie satellite• Diffusiomètre

•Conditions initiales de surface : analyse de surface (T et contenu en eau des 2 réservoirs du schéma de surface) avec une interpolation optimale toutes les 3h à partir de T2m et Hu2m. SST: analyse OSTIA du UKMO

Réseau de RS “HyMeX” : 25 stations

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AROME WMED en temps réel• Une chaîne temps réel sur Tori • Un cycle continu d’analyses toutes les 3 heures• Une prévision 48h sur le réseau de 00 UTCEn pratique• Un premier chiffrage en novembre-décembre 2011 sur Tori:

– 40 minutes d’analyse et 2h de prévision 48h (prévision sur 8 nœuds).

• Période test d’un mois pendant l’automne 2011 choisie en fonction des événements cévenols: 15/10-25/11/2011.

• Première période d’essai en Mars 2011• Mise au point d’une expérience Olive temps réel en juin-juillet 2012 en

collaboration avec la DSI et pupitrée par la DSI (cy37 ou cy36??)• Début de la chaîne de la campagne HyMex fin août 2012• Visualisation en temps réel

– Alimentation du site internet sedoo – stations synergie au HOC– (Alimentation en obs de pluvio et sorties AROMEWMED pour la période du 15 octobre

2011au 25 novembre 2011)

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Alimentation du site internet d’HyMeX

Obs française + espagnoles+ SYNOP

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Période de simulation: 15/10/2011-25/11/2011

• Description des événements marquants (France) :- 19/10 : tornade (Nice)- 24-25/10 : 1er épisode de l’Automne (classique), trombe (Var)- 28/10 : 300mm/24hr Aude- 01/11 => 08/11: fort épisode de précipitations (SE)

953.8mm à Valleraugue [01/11 – 05/11] 6 morts/disparus

- 07/11=> 09/11: « medicane? »- 19/11 => fortes précipitations (Pyr. Orientales)- 20/11=>23/11: fortes précipitations (Pyr. Orientales , Corse)

~300 mm en 72h en Corse• Italie:

- 25/10: pluies torrentielles à La Spezia (~530mm/24hr – 10 morts)- 04/11: crue éclair à Gênes (356mm/6hr – 6 morts)

• Espagne- 20/11: pluie torrentielles / crue à Onda (Castellon) – 6 morts

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Comparaison du nombre d’observationssur un jour non pluvieux(15/10 03 – 16/10 00UTC).

AROME WMED AROME oper

172252 obs assimilées 209585 obs assimilées

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Comparaison du nombre d’observationssur un jour pluvieux (5/11 00 UTC – 5/11 21UTC).

AROME WMED AROME oper

213053 obs assimilées 2586486 obs assimilées

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Evaluation de la qualité de la prévision AROME WMED (1/2)

• Evaluation sur la période du 15 octobre au 25 novembre 2011 (41 cas)

• Domaine commun FRANGP-HYMEX (38N-47.5N, 8W 12E)

• Scores objectifs (F. Pouponneau, M. Amodei DP/COMPAS)

Échéance de prévision (h)

Température (K)

Pmer (SYNOP+radome) T 24 heures (Analyse du CEPMMT)

Pre

ssio

n ( h

Pa)

Pr e

ssi o

n ( h

Pa)

DOMAINE DE VERIFICATION

__ RMSE

--- BIAS

__ RMSE

--- BIAS

AROME FRANCE

AROME WMED

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Evaluation de la qualité de la prévision AROME WMED (2/2)

Contrôle probabiliste des precip 24h :

réseau de 00h, seuil 20mm

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02/11-05/11/2011

02/11 03/11 04/11 05/11

Villefort(48): 202mm

Villefort(48): 266mm St M. Entraunes(06): 266mmMAX OBS

Seillans(83): 184mmCorte(20):210mm

AR

OM

E_F

RA

NC

EA

RO

ME

_WM

ED

OB

SE

RV

AT

ION

Sablières(07): 606mm, Villefort (48): 588mmSeillans(06): 331mm

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Cas « La Spezia »: 25/10/2011

24/10 25/10

-300 mm

-600 mm

50km

RR 20111025-06 to 20111026-06

*

*

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(Nouvelles) Observations considérées

• Radars étrangers (espagnols et italiens?)• Observations de ballons plafonnants• Observations de profileurs de vents mobiles.

Monitoring et pour les réanalyses

• + optimisation de la densité des observations satellitaires– Radiances ( à 80 km, voire en dessous)

– Vents de diffusiomètres Ascat.

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Conclusions et perspectives

• Evaluation en cours de la qualité d’AROME WMED performances similaires d’AROME WMED et d’AROME France sur leur

zone commune.• Nouvelle expérience AROME WMED avec les IASI, augmentation de la

densité des radiances, assimilation des ASCAT côtiers.

• AROME WMED tournera en temps réel durant la SOP1.1 (septembre-novembre 2012) et sera monitoré par les opérations. Analyses et prévisions fournies au Centre Opération d’HyMeX en temps réel.

• Apres les phases de campagne, des cas spécifiques seront étudiées pour des études d’impact d’assimilation de données.

• Réanalyse d’AROME WMED avec les observations de la campagne pour les périodes intéressantes.

• Champs disponibles dans la base de données HYMEX

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Medicane: 06-09/11

ANA

P24

P48

06/11- 00UTC 07/11- 00UTC 08/11- 00UTC 09/11- 00UTC

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• Sur Mars 2011 (30 prévi). Comparaison d’AROME WMED avec AROME-France oper

– Comportement similaire sur la zone commune aux modèles.

– Petit impact positif et significatif sur les échéances the 12h - 24h pour AROME WMED pour le géopotentiel, la température et le vent dans la couche 850-200hPa par rapport aux radiosondes et aux analyses du Centre.

– Evaluation avec les SYNOP + les stations de surface françaises:

(Période avec un flux de sud)

Evaluation de la qualité de la prévision AROME WMED (1/2)

Erreur Humidité (%)

Échéance de prévision (h)

15

10

0

Erreur de Pmer (hPa)

Échéance de prévision (h)

1

0

12 24 12 24

AROME FRANCE

AROME WMED

DOMAINE DE VERIFICATION

__ RMSE

--- BIAS

__ RMSE

--- BIAS

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Evaluation d’AROME WMED (2/2)• Pluies similaire entre AROME France et AROME WMEDExemple 15 mars 2011 Précipitations sur le sud-est de la France

cumul de précipitations (mm/24h)

• Autres cas d’études avecles pluies intenses : le Var (Juin 2010) le cas Gard-Ardeche (Septembre 2010).

AROME WMED semble être comparable à AROME France sur le domaine commun.Evaluation le domaine global (en cours).

AROME WMED AROME FRANCE Pluvio

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Scores QPF