============================================================================= _ Résumé du CR _ ============ Présentation des nouvelles simulations LMDZ/ORCHIDEE : ------------------------------------------------------ - LMDZ/ORCHIDEE tourne et Laurent Fairhead a effectué plusieurs simulations AMIP. Se reporter à http://www.lmd.jussieu.fr/~lmdz/Atlas.html - la version 4 vectorisée du schéma d'Emanuel tourne. - bonnes précipitations tropicales avec la convection d'Emanuel V 3 et 4. - forçage radiatif des nuages trop faible dans le visible. - biais froid à la tropopause. Décisions : ----------- - simulations de réglage avec Emanuel V3 sur des SST moyennes et des simulations de 2 ans (Ionela Musat). - Jean-Yves Grandpeix et Sandrine Bony s'occupent de faire une version d'Emanuel avec les développement LMD de V3 à partir de la version vectorisée V4. - Ionéla Musat et Patrick Brockman redéveloppent un atlas à partir des outils de Patrick. - Pascale Braconnot relance les discussions sur la conservation de l'énergie. - Création de deux listes mails de discussion : lmdz_clim@lmd.jussieu.fr : réglage de la climatologie lmdz_conserve@lmd.jussieu.fr : conservation de l'énergie. Si vous êtes intéressés, vous envoyez un mail à majordomo@lmd.jussieu.fr avec comme contenu sub lmdz_clim ou sub lmdz_conserve (ou les deux pour les acharnés). ============================================================================= _ Compte-Rendu détaillé _ ===================== Cette réunion était consacrée à la climatologie des toutes nouvelles simulations LMDZ/ORCHIDEE. Elle commence par des présentations : ===================================== Le point sur les couplés : -------------------------- Pascale Braconnot et Olivier Marti nous font un point sur le modèle couplé. D'un point de vue informatique, le dernier point en suspens du couplage LMDZ/ORCHIDEE/ORCA/LIM, à savoir le branchement du run-off, semble résolu depuis ... la veille. Olivier mentione qu'il faudra régler un problème d'accumulation de neige qui peut atteindre plusieurs milliers de mètres d'épaisseur. Pascale insiste sur l'importance de régler LMDZ/ORCHIDEE pour le couplé. Les simulations LMDZ/ORCHIDEE : ------------------------------- Laurent Fairhead nous présente la logique retenue pour effectuer le couplage avec les sous-surfaces. On a isolé tout ce qui était spécifique de la surface pour le passer dans un module d'interface, "inteface_surf", appelé par la couche limite "clmain". La couche limite est elle-même divisée en 4 sous-colonnes, correspondant à 4 sous-surfaces : terre, merre, glace océanique, glace continentale. Après deux ans d'efforts et de douleur, Laurent nous dit que la routine est puissante, souple et portable, mais peut-être plus aussis lisible que souhaité. Enfin ... ça tourne, avec ORCHIDEE et ORCALIM ! Laurent a effectué un certain nombre de simulations AMIP - avec et sans ORCHIDEE - avec trois versions de la convection : Tiedtke Emanuel V3 (le V de version, c'est pour éviter la confusion avec Emmanuelle) Emanuel V4 qui est aussi la version vectorisée (tiens, une nouvelle venue !). - avec deux réglages du schéma de nuages. V3 est la version sur laquelle on (Jean-Yves Grandpeix, Frédérique Cheruy, Sandrine Bony, Rémy Tailleux) travaillent au LMD. V4 est plus récente avec - une fermeture différente, - une dépendance à la grille verticale qui a été retirée dans V3 mais pas dans V4, - une efficacité de précipitation dans les descentes plus "physique" et en tous cas plus sophistiquée, - un schéma simplifié des descentes précipitantes. En plus, pour remédier à des problèmes de forçage radiatif des nuages, nous avons l'an dernier ajusté les "ratqs" en passant de la version Tiedtke (avec flag_ratqs=0) à la version Emanuel (avec flag_ratqs=1). ratqs définit la largeur de la distribution sous-maille d'eau totale dans la maille. Si ratqs est nul, une maille saturée aura une couverture nuageuse de 100% et une maille non saturée de 0%. Dans les régions convectives, on s'attend à avoir un ratqs grand correspondant à un contraste fort entre les ascendances non diluées où l'eau totale est typiquement celle de la couche de surface et l'environnement beaucoup plus sec. Le flag_ratqs=1 introduit un ratqs parametré et beaucoup plus grand dans les régions convectives. Tableau des simulations effectuées par Laurent : ORCHIDEE Bucket Tiedtke LG8 LGA Emanuel V3 flag_ratqs=0 LG9 LGB Emanuel V3 flag_ratqs=1 LGD Emanuel V4 flag_ratqs=1 LGC Les fichiers histoire des différentes simulations sont archivés sous dods à : http://dodsn.idris.fr/rces011/IPSL-CM4_0/ Elements de climatologie : -------------------------- Frédéric Hourdin présente quelque éméments de climatologie. Les atlas correspondants sont disponibles sur le WEB à http://www.lmd.jussieu.fr/~lmdz/Atlas.html avec un lien vers la page dods de Laurent et la page FAST des outils de post-traitement développés par Patrick Brocmann. Les comparaisons des précipitations tropicales sont très favorables à Emanuel version 3 ou 4 par rapport à Tiedtke. Tiedtke surestimait largement les précipitations sur les océans et les sous-estimait sur les continents. Ceci est largement corrigé avec Emanuel. En terme de forçage radiatidf, on retrouve des résultats très similaires avec et sans ORCHIDEE. On peut donc profiter du travail de réglage effectué l'an dernier. Emanuel V3 produit des forçages radiatifs des nuages dans l'infra-rouge tout à fait acceptables après le réglage des ratqs (flag_ratqs=1). En revanche, le forçage dans le solaire reste très sous-estimé alors qu'il était bon avec Tiedkte. Le problème vient du fait que le schéma de convection ne prédit pas les nuages convectifs. Dans la version Tiedtke, Laurent Li a introduit un schéma qui diagnostique une couverture nuageuse liée à la convection en plus du schéma de condensation grande échelle. Dans tous les cas, on conserve des stratus de bords est des océans très corrects. Sur les moyennes zonales, on remarque : - des températures troposphériques sans biais systématique. - un gros biais froid (5 à 15 degrés) à la tropopause. - Un jet d'été nord beaucoup trop étroit. En revanche, le décallage vers le nord du jet circum-antartique qui nous inquiétait tant l'an dernier a disparu miraculeusement. Sans doute une histoire de conditions aux limites. Le biais froid à la tropopause : -------------------------------- Line Jourdain nous présente ensuite plus en détail des résultats sur le biais froid à la tropause. Elle présente deux simulations dans lesquelles les vents sont "guidés" par les analyses du centre européen. La première a des valeurs abhérantes de l'humidité spécifique dans la stratosphère (en fait les mêmes valeurs que près de la surface comme si il n'y avait pas de piège froid à la tropopause). La seconde n'a plus ce défaut. La raison de ce changement n'est pas connue. Mais, bonne nouvelle, les simulations de Laurent se comportent comme la seconde (avec piège froid). Est-ce un effet des corrections de bug d'Olivier Boucher sur Tiedtke ? Le problème, c'est que la seconde simulation a un biais froid tout à fait comparable aux runs LGn alors que la première simulation ne l'avait pas... Line et Didier Hauglustaine ont mis au point les outils permettant de comparer directement les sorties du modèle au données MOSAIC obtenues à partir des avions de lignes. C'est une jeu de données unique et parfaitement adapté à l'étude du biais froid puisque les avions sondent une game d'altitude mal observée par ailleurs. Les comparaisons montrent une vapeur d'eau légèrement sous-estimée. En revanche, l'ozone est très mal évalué car le biais froid remonte le niveau de la tropopause et les avions qui volent dans le modèle ne voient que des valeurs troposphériques. Des pistes pour expliquer ce bias froid : - trop de nuages ? - un problème dynamique ? mais 1. le forçage par les ondes tend plutôt à chauffer dans les hautes latitudes hivernales alors que le biais froid est plus important en été; 2. Line utilise des vents guidés qui ne devraient pas être aussi mauvais que ceux du modèle climatique. Est-ce qu'il y a des paramétrisations spécifiques pour avoir une bonne dynamique stratopshérique dans cette version de LMDZ (A demander à François Lott). - Un problème dans les calculs radiatifs ? Deux tests simple à faire : - comparer à une simulation à 50 niveaux. - faire une simulation avec des vitesses de chute différentes pour les particules de glace. Suivent des discussions et des décisions : ========================================== Sur le réglage du modèle : -------------------------- On continue à régler la versison avec Emanuel V3. On va passer à des runs cours sur des SST moyennes et c'est Ionéla Musat qui fera les simulations. Des simulations à faire : - vitesse de chute des cristaux de glace - haute résolution verticale - Relacher la contrainte qui borne les Cdrags (bidouille introduite récemment pour éliminer des plantages) - Différents tests en jouant sur les ratqs. - Test avec le schéma diagnostic de nuages convectifs utilisé pour Tiedtke. Pendant ce temps, Jean-Yves Grandpiex et Sandrine Bony implantent les specificités de la versison 3 dans la version 4 vectorisée. Sur les atlas : --------------- Les atlas actuels, développés à l'origine par Sandrine Bony, seront abandonnés pour une nouvelle version développée à partir des outils de Patrick Brockman. Ionéla Musat et Patrick s'en occupent. On voudrait rajouter rapidement en standard, en plus de l'atlas actuel : - l'albédo de surface (prendre ERBE). - les débits de certains fleuves. - la température à 2m et le vent à 10m. (en ligne) - les presions au niveau de la mer (en ligne). - des jeux de précips plus récents comme TRMM. - les géopotentiels à 500hPa et les vents à 850 et 200. - le contenu intégré en vapeur d'eau. - Les transports latitudinaux d'énergie. - les flux d'Eliasen Palm. Sur la conservation d'énergie : ------------------------------- Quand on compare sur une simulation longue les flux en bas et en haut, on a un biais de l'ordre d'une 10aine de W/m2. C'est beaucoup trop. Ca peut-être en partie un problème du calcul des flux eux-même (ce qui serait aussi génant pour le couplage). Pascale Braconnot qui avait commencé à regarder ça secondée par Jean-Yves Grandpeix va s'y remettre. Une petite discussion sur les chaleurs latentes liquide et glace amène Johannes Quaas à nous rassurer sur la conservation de l'énergie dans fisrtilp sous le regard paternel et bienveillant de Laurent Li. Sur la convergence des branches historique et couplée : ------------------------------------------------------- Toutes les applications LMDZT utilisent actuellement la branche historique, sans interface_surf. Le basculement sur la nouvelle version doit maintenant être possible ce qui permettra aux chimistes d'utiliser ORCHIDEE. Laurent Fairhead se charge de faire le point sur les différences. Ouverture de deux listes mails : -------------------------------- Pour discuter plus régulièrement de la climatologie du modèle et des runs en cours d'une part et de la conservation de l'énergie d'autre part, nous avons ouvert deux listes mails : lmdz_clim@lmd.jussieu.fr lmdz_conserve@lmd.jussieu.fr Si vous êtes intéressés, vous envoyez un mail à majordomo@lmd.jussieu.fr avec comme contenu sub lmdz_clim ou sub lmdz_conserve ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Frederic Hourdin: L.M.D., Tour 25, Aile 25-15, 5eme etage, Jussieu, CNRS/UPMC Boite 99 F-75252 Paris Cedex 05 - France Tel: 33 1 44 27 84 10 - Fax: 33 1 44 27 62 72 - e-mail: hourdin @ lmd.jussieu.fr http://www.lmd.jussieu.fr/~hourdin/homepage.html