Complémentarité AROME et Méso-NH Yann Seity ( Météo-France CNRM/GMAP)

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1 Complémentarité AROME et Méso-NH Yann Seity ( Météo-France CNRM/GMAP)

2 Caractéristiques des modèles de Méso-Echelle :
Models MM5 PSU/NCAR RAMS Meso-NH MF/LA WRF NCAR/MMM LM COSMO UM UKMO AROME MF Min. Resolution LES 1km 2.5km Up to 1km Spectral/ grid point Grid Spectral Advection scheme Euler. SL Temporal scheme Explicit LF Explicit Split SI Time step For 2.5km 8s For 2.5km 6-8s For 2.5km 15s For 2.5km 60s Nesting 2 way 1 way Turbulence scheme 1.5 closure 1D or 3D 2.5 closure 1D Microphysics Up to 6 species Data assimilation 1990’s 2000’s

3 Plan Chaîne opérationnelle AROME Contributions d’AROME vers Méso-NH Contributions de Méso-NH vers AROME

4 AROME 2.5km - Oper Opérationnel depuis décembre 2008
Domaine de post-traitement (LAT-LON 0.025) Domaine de calcul (600x512x41)

5 AROME 2.5km - Oper - Utilise physique de Méso-NH : ICE3, Turb1D, EDKF, Surfex Assimilation des mêmes observations que dans ALADIN : observations conventionnelles, température et humidité à 2m, radiance IR des sondeurs ATOVS et SEVIRI, vents Satob et diffusomètres, GPS sol entre autre + vents doppler des 17 RADARs Doppler ARAMIS - Sur NEC SX9 : 32 procs pour assurer P24 en 30 minutes.

6 AROME 2.5km – scores Scores aux Synops globalement neutres par rapport à ALADIN (T2m, Hu2m, V10m) - Scores de pluie positifs pour les seuils < 10mm/24h, plus marqué en été JJA 2009 Evolution annuelle (moy glis. 3 mois)

7 AROME 2.5km – futures versions oper
Cet automne : AROME_v2 : - L60 - Couplage direct avec ARPEGE - Assimilation des réflectivités radar Plans pour 2010 : - Domaine élargi (750x720) - Grêle (ICE4) - Assimilation spécifique de surface

8 Coût machine d’AROME AROME oper : sur 64 procs : Physique AROME :

9 Contributions d’AROME vers Méso-NH
Validation de paramétrisations physiques de par l’exploitation oper (Prévisionnistes + COMPAS) Faible coût -> Possibilité de longues expériences (ex AROME-Chimie,aérosols,poussières), domaines plus larges (ex D-PHASE, AMMA )

10 Chimie gazeuse 27 Juin 28 Juin P. Tulet
Ozone (en ppb) PACA – 27 et 28 Juin à 12 UTC(restart avec reprise chimie) Max O3 µg/m3 (prev’air): adaptation statistique 27 Juin 28 Juin P. Tulet

11 Aerosols Anthropiques: Nombre particules/cm3 24 Juin
Aitken mode (init : Rg = 0.01 µm) Accumulation mode (init Rg = 0.2 µm) 06 UTC 12 UTC P. Tulet

12 Contributions d’AROME vers Méso-NH
Validation de paramétrisations physiques de par l’exploitation oper (Prévisionnistes + COMPAS) Faible coût -> Possibilité de longues expériences (ex AROME-Chimie), domaines plus larges (ex D-PHASE, AMMA ) Optimisations et portabilité du code (Benchmark, utilisation partenaires HIRLAM et ALADIN) Corrections de bugs (reproductibilité KFB, valeurs négatives de graupels) Modifications et optimisations de physique (sédimentation statistique des précipitations, gestion des tendances de la turbulence)

13 Corrections de qc,qi < 0
Profil DDH de tendance de qc pour une journée avec précipitations (utilise Budgets Méso-NH) : Après investigations, qc qi < 0 sont créés par la turbulence Solution : laisser la turbulence ne produire qu’une tendance de qv, la condensation sera effectuée au cours de l’ajustement microphysique au début du pas de temps suivant.

14 Contributions de Méso-NH vers AROME
Investigations de problèmes (ex surestimation des précipitations convectives).

15 Compréhension de la sur-estimation des pluies convectives (S. Malardel)
KW78 bulle chaude ponctuelle au sol (pas de physique, ni de diffusion) AROME se comporte comme si il y avait une source infinie de vapeur en surface (->300mm de pluie en 2h dans AROME contre 5 dans Méso-NH quand on met de la physique) Profil de qv après 25 minutes : MNH IFS (but idem in AROME) -> modifications du SL testées en cas académique

16 Contributions de Méso-NH vers AROME
Investigations de problèmes (ex surestimation des précipitations convectives). Utilisation de développements en recherche de paramétrisations physiques (ex : EDKF, condensation sous maille, ICE4)

17 Rencontres R&D RETIC, Toulouse, 5 juin 2009
Tests de la grêle (ICE4) Additional part to include hail explicitly Rencontres R&D RETIC, Toulouse, 5 juin 2009

18 Etude de cas « grêle » 29-04-2007 AROME (grêle) AROME (grêle)
Pas de grésil au sol hormis sur les hauts reliefs Grêle au sol très faible et généralisée !! Analyses et couplage ALADIN Simulations à 2.5 km de résolution AROME-v2 CY35t2_op1 Rencontres R&D RETIC, Toulouse, 5 juin 2009

19 Contributions de Méso-NH vers AROME
Investigations de problèmes (ex sur-estimation des pluies convectives). Développements des paramétrisations physiques (ex : EDKF, condensation sous maille, ICE4) Tests AROME à plus haute résolution (1km, 500m), utilisation de Méso-NH comme référence (Action de D. Ricard).

20 AROME-Val d’Isère AROME-1km initialisé et couplé à AROME-2.5km, domaine 100x100 Précipitations AROME-Fran Précipitations AROME-Vali Situation météo complexe et agitée pendant les championnats Evaluation positive surtout pour le vent 10m Nébulosité avec plusieurs cas de trouées sur Val d’Isère réalistes Plus mitigé sur les précipitations

21 Orages diurnes avec effets de relief (2/2)
Obs radar 12 UTC 09 UTC 10 UTC AROME Réfl. 950 hPa 12 UTC

22 Complémentarité AROME et Méso-NH Yann Seity ( Météo-France CNRM/GMAP)

23 Courants de densité V 10m + RR instantannées après 12h de simulation
Meso-NH AROME Structures AROME et Méso-NH très comparables

24 Courants de densité Coupe verticale Dans AROME et dans Méso-NH :
Structures divergentes visibles jusqu’à 500m d’altitude, en s’atténuant. Extension horizontale de 30 km, refroidissement de 4°C

25 Problème des « arêtes de poisson » ( 30/07/07)
V10m avec des organisations irréalistes EDKF permet un mélange dans la couche limite sêche

26 REF Arome Nébul basse moins ‘tout ou rien’ EDKF

27 Profils verticaux et budget de grêle
Profil moyen d’hydrométéores : Budget de grêle à 10TU Sedimentation Croissance humide Fonte

28 Orages diurnes avec effets de relief (1/2)
AROME Refl. 925 hPa 12 UTC 10 UTC 09 UTC