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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?)