Directeurs de recherche: Eric Girard et Colin Jones Étudiant: Dragan Simjanovski Évaluation des processus radiatifs et des nuages par le modèle GEM-LAM pour lannée SHEBA en Arctique

Objectif Lobjectif de ce projet est dévaluer le nouveau Modèle Canadien Régionale du Climat – GEM-LAM (une version à aire limitée du modèle Global Environnemental à léchelle multiple) pour la période de Septembre 1997 à Octobre 1998 au dessus de la Mer de Beaufort dans louest de lArctique. Cette période correspond à la campagne de mesures SHEBA durant laquelle plusieurs mesures ont été prises à partir dun brise-glace dérivant avec les glaces. Le modèle GEM est comparé également avec huit autres modèles participants à lexpérience ARCMIP, un projet dintercomparaison de modèles régionaux simulant cette période avec un domaine similaire. Problématique Du fait des conditions uniques en Arctique (températures et humidité spécifique extrêmement basses, réflectivité élevé de la surface, inversions de température importantes dans la basse troposphère et absencede radiation solaire pendant des périodes prolongées) les interactions nuages-radiation contrôlant le bilan énergétique en surface sont complexes et uniques. Ainsi, la validation de ces paramètres atmosphériques provenant des différents modèles présentement utilisé par les plus grandes centres de recherche au monde contre les observations est indispensable pour mieux connaître et, par conséquent, mieux paramétriser ces processus complexes. Approche La radiation solaire et terrestre de surface vers la bas, lalbédo de surface, la vapeur deau dans la verticale, contenus en eau liquide et solide et couverture nuageuse simulé par GEM-LAM seront évalués avec les données dobservation SHEBA et comparés aux résultats des modèles suivants: 1.ARCSyM - Université de Colorado 2.COAMPS – Université de Stockholm 3.CRCM - Université du Québec 4.HIRHAM – AWI 5.RegCM – Met.no 6.PolarMM5 – Université de Colorado 7.RCA – SMHI 8.REMO - MPI j

Résultats préliminaires Le graphique ci-dessous montre les moyennes mensuelles pour la radiation des longueurs dondes courtes vers le bas à la surface pour les modèles participant à ARCMIP et les observations de SHEBA Le graphique ci-dessous représente les moyennes mensuelles pour la radiation des longueurs dondes longues vers le bas à la surface pour les modèles participant à ARCMIP et les observations de SHEBA -Généralement les modèles tendent à sous-estimer le maximum de rayonnement solaire durant lété sauf GEM, CRCM et PMM5. Le flux donde longue vers le bas est de façon générale sous-estimé par la plupart des modèles. - GEM_LAM semble le plus près des observations. Il capture bien le maximum dans la radiation des longueurs dondes courtes vers le bas pendant lété mais il sous-estime légèrement la radiation des longueurs dondes longues vers le bas pour le mois de janvier et la surestime en avril.

Travail à venir Pour compléter lévaluation du modèle GEM-LAM contre les observation et pour comparer ces performances aux performances des autres modèles participants dARCMIP les moyennes mensuelles des variables suivantes seront considérés: - Albédo de la surface - Couverture nuageuse - Eau précipitable - Quantité deau liquide et solide des nuages De plus une comparaison plus poussée entre les moyennes journalières sera faite et les biais des modèles, RMSE et le coefficient linéaire de corrélation seront calculés pour les variables suivantes: - Plusieurs types de radiations - Couverture nuageuse À la fin une co-variabilité entre deux variables des données instantanés des modèles sera évalué. Les corrélations croisées seront effectuées sur les paires de variables suivantes: - Couverture nuageuse et radiations des courtes longueurs dondes - Eau nuageuse et radiations des courtes longueurs dondes - Température de la base de nuage et la radiation des longues longueurs dondes - Transmission des ondes courtes du ciel claire et vapeur deau intégré - Émissivité des ondes longues du ciel claire et vapeur deau intégré