Assimilation des profils d’ozone de SMR, MIPAS et GOMOS dans le système MOCAGE-PALM Sébastien Massart (1), D. Cariolle (1,2) (1) CERFACS 42 avenue Gaspard.

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1 Assimilation des profils d’ozone de SMR, MIPAS et GOMOS dans le système MOCAGE-PALM Sébastien Massart (1), D. Cariolle (1,2) (1) CERFACS 42 avenue Gaspard Coriolis, 31057 TOULOUSE France (2) Météo-France 42 avenue Gaspard Coriolis, 31057 TOULOUSE France

2 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 2 CONTEXTE Modèle de Chimie-Transport Mocage:  chimie Assimilation de données Modèle numérique de prévision du temps Arpege:  dynamique

3 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 3 CONTEXTE Modèle de Chimie-Transport Mocage:  chimie Assimilation de données

4 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 4 Assimilation MOCAGE-PALM  Résolution verticale :  47 niveaux (sol  5 hPa), forçage Arpège  60 niveaux (sol  0.1 hPa), forçage ECMWF  Méthodes :  3D-FGAT  4D-INC (Transport, Transport + chimie)  Schémas chimiques :  Schéma linéaire Cariolle (v. 2.1 et v. 2.3)  REPROBUS (stratosphère)  RACMOBUS (troposphère + stratosphère)  Observations :  GOME (profiles d’ozone du KNMI)  ODIN/SMR (LA)  ENVISAT/MIPAS (ASSET)  ENVISAT/GOMOS (SA)  Corrélation d’erreur :  ébauche (B) : corrélation horizontal & verticale  observation (R) : corrélation spatiale

5 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 5 Assimilation MOCAGE-PALM  Résolution verticale :  47 niveaux (sol  5 hPa), forçage Arpège  60 niveaux (sol  0.1 hPa), forçage ECMWF  Méthodes :  3D-FGAT  4D-INC (Transport, Transport + chimie)  Schémas chimiques :  Schéma linéaire Cariolle (v. 2.1 et v. 2.3)  REPROBUS (stratosphère)  RACMOBUS (troposphère + stratosphère)  Observations :  GOME (profiles d’ozone du KNMI)  ODIN/SMR (LA)  ENVISAT/MIPAS (ASSET)  ENVISAT/GOMOS (SA)  Corrélation d’erreur :  ébauche (B) : corrélation horizontal & verticale  observation (R) : corrélation spatiale

6 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 6 Pourquoi différentes obs ?  Modèle libre  Assimilation MIPAS  Assimilation SMR  Assimilation GOMOS évolution de l’ozone total (DU) zonal sur la période juillet-aout 2003

7 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 7 D’où viennent les différences ?  Nombre d’observations pour juillet 2003  Erreur d’observation moyenne (%) normalisée par la climatologie  entre 90°S et 6 0°S entre 30°S et 30°N 

8 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 8 Concurrentes ou complémentaires ?  Modèle libre (ppmv)  Assimilation MIPAS  Assimilation SMR  Assimilation GOMOS Différence sur les concentrations moyennes zonales (%) de juillet 2003 par rapport au modèle libre (sauf GOMOS). 1 hPa 5 hPa 10 hPa 50 hPa 100 hPa 300 hPa 1 hPa 5 hPa 10 hPa 50 hPa 100 hPa 300 hPa

9 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 9 Diagnostique : obs. indépendantes Différence (en %) entre des sondes et les analyses de juillet 2003 normalisée par la climatologie.  Globe 196 sondes  Latitude 30°S-30°N 48 sondes

10 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 10 Diagnostique : obs. indépendantes Différence (en %) entre des sondes et les analyses de juillet 2003 normalisée par la climatologie.  Latitude 90°S-60°S 54 sondes  Latitude 60°N-90°N 7 sondes

11 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 11 Diagnostique : obs. indépendantes Différence (en %) entre des sondes et les analyses de juillet 2003 normalisée par la climatologie.  Latitude 60°S-30°S 15 sondes  Latitude 30°N-60°N 72 sondes

12 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 12 Et pour le mois d’aout ?  Modèle libre - juillet  Assimilation MIPAS - juillet  Modèle libre - aout  Assimilation MIPAS - aout Différence sur les concentrations moyennes zonales (%) de juillet et aout 2003 par rapport au modèle libre. 1 hPa 5 hPa 10 hPa 50 hPa 100 hPa 300 hPa 1 hPa 5 hPa 10 hPa 50 hPa 100 hPa 300 hPa

13 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 13 Et pour le mois d’aout ? 1 hPa 5 hPa 10 hPa 50 hPa 100 hPa 300 hPa 1 hPa 5 hPa 10 hPa 50 hPa 100 hPa 300 hPa  Modèle libre - juillet  Assimilation SMR - juillet  Modèle libre - aout  Assimilation SMR - aout Différence sur les concentrations moyennes zonales (%) de juillet et aout 2003 par rapport au modèle libre.

14 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 14 Diagnostique : obs. indépendantes Différence (en %) entre des sondes et les analyses de aout 2003 normalisée par la climatologie.  Globe 173 sondes  Latitude 30°S-30°N 38 sondes

15 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 15 Diagnostique : obs. indépendantes Différence (en %) entre des sondes et les analyses de aout 2003 normalisée par la climatologie.  Latitude 90°S-60°S 56 sondes  Latitude 60°N-90°N 7 sondes

16 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 16 Diagnostique : obs. indépendantes Différence (en %) entre des sondes et les analyses de aout 2003 normalisée par la climatologie.  Latitude 60°S-30°S 7 sondes  Latitude 30°N-60°N 65 sondes

17 ADOMOCA Novembre 2006 Massart Sébastien Page 17 Conclusions  Résultats prometteurs mais trop tôt pour conclure.  Toutefois :  toutes les observations agissent dans le même sens de correction ;  l’amplitude des corrections dépend des observations ;  observations complémentaires.  A faire :  finir la période d’assimilation de 5 mois ;  assimiler simultanément les observations ;  identifier et réduire le biais.

18 Annexes