Projet DEPHY (2010-2012) Laboratoires : IPSL, LSCE, LGGE, LA, LOCEAN, LATMOS, LMD, CNRM-GAME, CEA, SISYPHE Le projet DEPHY visait à regrouper et coordonner des efforts de différentes natures (observation, modélisation méso-échelle, etc) développés dans des communautés parfois disjointes autour d'un même et unique objectif : l'amélioration des paramétrisations physiques des modèles atmosphériques. Le projet DEPHY a rapproché les différents groupes français développant des paramétrisations et de nouvelles méthodes de travail ont été adoptées: • utilisation systématique des traceurs pour caractériser les structures convectives dans les simulations explicites • développement systématique de stratégies d'évaluation intermédiaires, entre modèles uni-colonne et modèles climatiques complets, comme l'utilisation des modèles de climat en mode prévision du temps ou l'utilisation de modèles zoomés et guidés autour de site d'observations, • enfin des résultats importants ont été obtenus tant au CNRM qu'au LMD concernant la convection profonde, l'amélioration de la représentation du cycle de vie des systèmes convectifs dans LMDZ et Arpege, l'émergence d'une synergie entre les différents groupes pour l'étude des couches limites stables et d'un nouveau cas d'étude à partir des observations de Dôme C.

Amélioration algorithmique pour les longs pas de temps Concept « EDMF » : un schéma en « diffusion » et un schéma en « flux de masse » sont utilisés de manière conjointe pour calculer le transport sous-maille dans la couche limite. Simulations 1D avec les schémas de turbulence pronostique CBR et des thermiques PMMC09 sur le cas ARM cumulus : évolution temporelle du contenu en eau nuageuse dans les basses couches 150s 300s Résolution implicite séparée Résolution implicite conjointe Perspective : Implémentation opérationnelle dans Arpege du schéma des thermiques PMMC09 utilisé dans Meso-Nh et Arome.

Paramétrisation de l’entraînement et du détrainement Evaluation des formulations d’entraînement et du détrainement (Rio et al, 2010) du schéma des thermiques LMDZ dans le schéma des thermiques PMMC09. Ces formulations permettent de retrouver des résultats proches des simulations LES (Méso-NH à très haute résolution avec traceurs) pour le cas 1D ARM cumulus (Couvreux et al 2010) Opérationnel PMMC09 (rouge) Nouvelle formulation (bleu) LES (noir) Cas Arm Cumulus : flux de masse après 8h de simul. Le "flux de masse" des LES (courbe noire) est obtenu par une technique de "sampling" utilisant les traceurs lagrangiens. Ce n’est pas facile d'obtenir à partir de simulations LES des grandeurs comparables à ce que calculent nos paramétrisations. Perspective : Utilisation opérationnelle dans Arpege. Evaluation dans Arome.

Construction d’un cas 1D sur Dome-C / Concordia Motivations : Création d’un cas d’étude 1D pour l’évaluation et amélioration des schémas de turbulence en couches limites stables utilisés dans les modèles de PNT et Climat. Particularités de Dome-C : site homogène, fortes stratifications, couplage avec la surface, beaucoup d’observations Méthodologie innovante : Réanalyse Arpege (pole étirement DomeC ~10km, amélioration schéma de neige, assimilation des radiosondages à 0 et 12 TU à haute résolution). Simulations Arome à 2.5km pour le calcul des forçages des simulations 1D. 10-13/12/2009 Perspective : Projet d’intercomparaison de modèles 1D et LES (GABLS4)

Développement d’un nouveau schéma de convection Nouveautés : Equations pronostiques pour la vitesse verticale et les condensats convectifs Cohérence avec précipitations résolues (même schéma microphysique) Transport vertical des condensats nuageux via un algorithme statistique (stabilité) Validations multi-échelles : 1D, Aladin, Arpege-PNT, Arpege-Climat (guidé, forcé, couplé) Diagrammes quantiles quantiles entre les pluies ARPEGE (PCMT et Oper) et les estimations de précipitations satellitaires TRMM, cumulées à l’échelle 1°x1°x1jour du 1er juillet au 31 août 2013. Diagrammes quantiles quantiles entre les pluies ARPEGE (PCMT et Oper) et les estimations de précipitations satellitaires TRMM, cumulées à l’échelle 1°x1°x1jour du 1er juillet au 31 août 2013. On voit que le schéma PCMT amène le modèle à prévoir un plus grand nombre d'épisodes de pluies intenses (courbe verte) que le schéma opérationnel de référence (courbe violette), ce qui est plus proche des observations (diagonale noire) dans une bande intertropicale étendue. Perspective : Utilisation opérationnelle dans Arpege