Modélisation mésoéchelle et validation satellite Jean-Pierre CHABOUREAU Laboratoire d’Aérologie, Université de Toulouse et CNRS http://mesonh.aero.obs-mip.fr/chaboureau/ Observation MSG Simulation Méso-NH Journées scientifiques ICARE, Paris, 8-9 octobre 2009

Modélisation mésoéchelle CSRM 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) A quoi sert le CSRM ? Étude de processus Référence pour modèles de grande échelle Et aussi prévoir le temps Δx=2.5 km

Du modèle à l’observation satellite code radiatif direct CSRM Tb simulée observée comparaison quantitative objective avec similitude d’échelle Hypothèses rayonnement & microphysique en cohérence ! Indice réfraction neige sèche Indice réfraction glace+air Observation Meirold-Mautner et al, JAS 2007

CSRM : Prévisibilité améliorée ? MSG ECMWF Δx=25 km Méso-NH Δx=5 km Coll. P. Bechtold (ECMWF)

Prévision et conditions initiales Medicane du 26 septembre 2006 Cyclone 60 km diamètre, rafales >78 nœuds, mslp=986 hPa CI standard: mslp=998 hPa C2 C1 AMSU Observation CI modifiées: mslp=989 hPa Coll. C. Claud et al. (LMD)

Réglage conversion glace en neige Vérification à t+21h avec BTD 8.7-10.8 µm Δx=30 km Autoconversion=f(T) (Ryan 2000) Statistique sur 30 jours Couverture cirrus déf avec BTD>1K Chaboureau & Pinty, GRL 2006

Échanges tropo-stratosphère Convection atteignant 14 km en été (Liu and Zipser, 2005). Brésil, 4 février 2005 Particules observées à 410 K en air sous-saturé 410 K 1530 LT 1730 LT Chaboureau et al, ACP 2007

Intrusion convective au Brésil Modèle 4 (Δx=625 m) Trajectoire Geophysica Altitude (km) 22 km Modèle 3 (Δx=2.5 km) Couleur : contenu eau totale Ligne rouge : limite nuage Ligne noire : 6.2-10.8 µm BTD=3K Couleur : BT à 10.8 µm Chaboureau et al., ACP, 2007

Hydratation par la convection Poches 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 ? CSRM Δx=2,5 km Hector de Darwin CRM Δx=208 m

Intercomparaison TWP-ICE Un exercice ARM/GCSS/SPARC pour les CSRM direction : Ann Fridlind (GISS) 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 Résultats très préliminaires

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