Avancées de SURFEX Patrick Le Moigne

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1 Avancées de SURFEX Patrick Le Moigne
1. Evolutions (depuis la v2) 2. Résultats CarboEurope 3. Perspectives

2 Réunion des utilisateurs de Méso-NH
Nouveautés de Surfex v4.8 : Modèle de couche limite de surface SBL (« Canopy ») Modèle de lac FLake Paramétrisation ECUME sur mer : Couche de Mélange Océanique 1D Base de données de végétation : ECOCLIMAP II Hydrologie sous-maille Documentation scientifique User’s Guide Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

3 Modèle de couche limite de surface 1D: SBL
Prend en compte les effets d’obstacle au niveau de la maille : Forçage de grande échelle Forces de drag (ralentissement de l’écoulement) Réchauffement/refroidissement Assèchement/humidification Production d’ECT de petite échelle Variables pronostiques : U, θ, q, ECT Tests effectués avec Arome montrent : Résultats identiques le jour avec ou sans SBL Résultats améliorés la nuit et en zone montagneuse : réduction du découplage surface / atmosphère Résultats identiques si on augmente le nombre de niveaux verticaux du modèle atmosphérique proche de la surface Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

4 Réunion des utilisateurs de Méso-NH
Modèle de lac FLake Modèle de type bulk basé sur la théorie de similarité de M.O. (structure de la turbulence dans la CL est définie par u* et θ*) représente la structure verticale de la température représente les conditions de mélange dans le lac prend en compte l’atténuation du rayonnement avec la profondeur inclut une paramétrisation des sédiments inclut un schéma de neige été hiver Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

5 FLake en mode off-line Mesures et validation de FLake sur le lac Alqueva Intégration de FLake dans SURFEX Obs flake surfex Obs flake surfex Flux de chaleur sensible Température de surface Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009 Source : Rui Salgado

6 Paramétrisation ECUME sur mer : par défaut
Calibration des coefficients d’échange neutres à 10m  (N/m2) H (W/m2) OBS LE (W/m2) OLD ECUME Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

7 Réunion des utilisateurs de Méso-NH
Modèle de CMO1D BATHYMETRIE (netcdf) LE PRINCIPE DU COUPLAGE CONDITIONS INITIALES mercator sst évolutive Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009 Source : C. Lebeaupin

8 Base de données de végétation : ECOCLIMAP II
Land cover de Corine 2000: 250m resolution cultures dividée en 7 classes PROFILS NDVI DES CLASSES Culture d’été (maïs) Culture d’hiver (blé) polyculture avril septembre forêts cultures Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

9 Hydrologie sous-maille
Distribution spatiale de l’intensité des pluies (distribution exponentielle fonction de la proportion de maille ou il pleut) Ruissellement hortonien dû à un excès d’infiltration Introduction d’un profil exponentiel pour la conductivité hydraulique à saturation dans le sol (option) : Decharme 2006 f = 2 ; dc = d2 Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

10 Analyse des POI 2005 de CarboEurope
Flux de surface au Bray Test : ISBA Standard 1P ISBA Standard 12 P ISBA A-gs (AGS) Très bon comportement de Méso-NH meilleure simulation avec initialisation CEPMMT et AGS LE Rn H CO2 Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009 Source : S. Donier & P. Lacarrère

11 Hauteur de l’inversion : statistiques moyennes La Cape sud
Concentration de CO2 dans l’atmosphère. Comparaison avec mesures avions STD 12 P. Simul. Observations AGS RS 9, 12, 15 UTC Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009 Source : S. Donier & P. Lacarrère

12 Réunion des utilisateurs de Méso-NH
Perspectives 2010 Amélioration du schéma de neige Isba-ES Col de Porte : 9 couches de neige Suite du travail de M2 de V. Vionnet :introduction dans IsbaES du schéma des métamorphoses et du calcul de la capacité maximale de rétention d’eau d’une couche selon Crocus Discrétisation verticale évoluant selon le tassement des couches de neige (favorisant la stratification du manteau neigeux) Nb de couches de neige évoluant dans le temps en fct des chutes de neige, de la fonte et du tassement (évitant le mélange de couches de propriétés trop différentes) Albédo en 3 bandes spectrales dépendant des types de cristaux superficiels et de leur âge et la pénétration de la lumière en 3 bandes est fonction du type de neige Tassement des couches dépendant de la densité, de la température, du type de grain et de la teneur en eau liquide Effet du transport de neige sur la densification et la métamorphose des couches superficielles de neige Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009 Source : E Brun E. Brun

13 Réunion des utilisateurs de Méso-NH
Perspectives 2010 Implémentation d’Isba-CC : complément à Isba-A-gs ISBA-A-gs ISBA-CC Rhetero micro-organismes Rauto Rauto racines Mortality Rauto A-gs est uniquement aérienne Rhetero A-gs non explicitée Rauto CC est aérienne + racines + bois Rhetero CC calculée Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009 Source : JC Calvet

14 Réunion des utilisateurs de Méso-NH
Perspectives 2010 Amélioration du schéma de neige Isba-ES Implémentation du module Isba-CC Codage et implémentation du double bilan d’énergie Ajout de zones végétalisées dans les villes (ISBA dans TEB) Interfaçage avec Ecoclimap II Afrique Parallélisation du code CERFACS + CNRM Réunion des utilisateurs de Méso-NH 12-13 Octobre 2009

15 fin