Simulation Méso-NH Observation MSG

Modélisation mésoéchelle et validation satellite

Jean-Pierre CHABOUREAULaboratoire d’Aérologie, Université de Toulouse et CNRS

http://mesonh.aero.obs-mip.fr/chaboureau/

Journées scientifiques ICARE, Paris, 8-9 octobre 2009

Modélisation mésoéchelle CSRM

A quoi sert le CSRM ? Étude de processus Référence pour modèles de grande échelle Et aussi prévoir le temps

CSRM = cloud system resolving model (Δx~1 km), il représente explicitement la circulation dans un système nuageux

Formation de la ligne de grains sur l’Aïr (Niger)

Δx=2.5 km

Du modèle à l’observation

Hypothèses rayonnement & microphysique en cohérence !

comparaison quantitative

objective avec

similitude d’échelle

modèle

satellite

code radiatif direct

CSRMTb

simulée

Tbobservée

Indice réfraction neige sèche

Indice réfraction glace+air

Meirold-Mautner et al, JAS 2007

Observation

CSRM : Prévisibilité améliorée ?

Méso-NH Δx=5 km

Coll. P. Bechtold (ECMWF)

ECMWF Δx=25 km

MSG

Prévision et conditions initiales

Coll. C. Claud et al. (LMD)

Medicane du 26 septembre 2006

AMSU ObservationCI modifiées: mslp=989 hPa

CI standard: mslp=998 hPaCyclone 60 km diamètre, rafales >78 nœuds, mslp=986 hPa

C2

C1

Réglage conversion glace en neige

Chaboureau & Pinty, GRL 2006

3,5273,16-T0,06-5i 10 ,10 2minr

Statistique sur 30 jours

Autoconversion=f(T) (Ryan 2000)

Vérification à t+21h avec BTD 8.7-10.8 µm

Δx=30 km

Couverture cirrus déf avec BTD>1K

Particules observées à 410 K en air sous-saturé

Échanges tropo-stratosphère

(Liu and Zipser, 2005).

Convection atteignant 14 km en été

Brésil, 4 février 2005

Chaboureau et al, ACP 20071730 LT1530 LT

410 K

Intrusion convective au Brésil

Modèle 3 (Δx=2.5 km)

Ligne noire : 6.2-10.8 µm BTD=3K Couleur : BT à 10.8 µm Chaboureau et al., ACP, 2007

Alti

tud

e (

km)

22 km

Modèle 4 (Δx=625 m)

Couleur : contenu eau totale Ligne rouge : limite nuage

Trajectoire Geophysica

Hydratation par la convectionPoches d’eau en stratosphère avec flux de vapeur d’eau de 6 tonnes / seconde

Impact à l’échelle globale ? estimation par montée en échelle avec l’observation spatiale

Représentativité du cas d’étude, sensibilité à la résolution horizontale ?

Hector de Darwin

CSRM Δx=2,5 km

CRM Δx=208 m

Intercomparaison TWP-ICE

Résultats très préliminaires

16 jours (18 janv-3 février 2006) à Darwin ; objectifs : i) évaluation des modèles ; ii) quantification du transport à la tropopause ; iii) cycle de vie des enclume

Un exercice ARM/GCSS/SPARC pour les CSRM direction : Ann Fridlind (GISS)

Conclusions Connaissance précise de l’état de l’atmosphère

Assimilation de données à mésoéchelle

Contraintes sur la microphysique nuageuse

Au moins 5 espèces d’hydrométéores, 35 processus Besoin de modélisation transfert radiatif en cohérence Vérification par obs. spatiale par approche statistique

Étude de processus : échange tropo-stratosphère Vérification indirecte du phénomène local Montée à l’échelle globale par obs. spatiale