Julien Pergaud, Valery Masson, Sylvie Malardel

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1 Julien Pergaud, Valery Masson, Sylvie Malardel
Paramétrisation de la convection peu profonde et modification du schéma de nuages sous-maille dans Méso-NH et Arome Julien Pergaud, Valery Masson, Sylvie Malardel

2 Transports sous-maille:
Formulations classiques :

3 Nouveau schéma de convection peu profonde pour Méso-NH et Arome
Formulation de l’updraft « Externalisation » et implicitation du calcul des tendances convectives Modification du schéma de nuages pour le cas de la convection peu profonde Autoconversion sous-maille Résultats

4 Formulation d’un updraft convectif sec à nuageux
(Julien Pergaud, Valery Masson, Sylvie Malardel) référence : P. Soares et al, 2004 Construction d’un updraft de la surface au « sommet »   du thermique (sec ou nuageux) Transport de grandeurs thermodynamiques conservatives en non-précipitant ( et ) Transport du vent (comme une variable conservative pour le moment) Formulations de l’entrainement et du détrainement différentes en-dessous et au-dessus du LCL

5 Initiation de l’updraft
SURFEX (flux de surface)

6 Entrainement/détrainement sous le LCL

7 Entrainement/détrainement au-dessus du LCL (Kain et Fritsch, 1090)
Fraction d’air originaire de l’environnement LCL Fraction d’air originaire de l’environnement à partir duquel une particule de la zone de transition n’est plus flottable Mélange d’air environnement/nuage dans la zone de transition

8 Le sommet de l’updraft (sec ou nuageux)
Équation simplifiée pour la vitesse verticale dans un updraft stationnarisé : Sommet :

9 Calcul des tendances convectives
updraft flux tendances Schéma indépendant du schéma de turbulence Résolution (semi)-implicite (solveur de matrice tridiagonale) Code utilisable avec différents updrafts

10 Initiation of dry plumes above the Australian desert (Wangara case)
Potential temperature 12h Specific humidity 12h

11 Initiation of dry plumes above the Australian desert (Wangara case)
Impact of momentum mixing 12h 12h Zonal wind Meridional wind

12 Vent à 500 m Dry convection along the Atlantic Coast KFB VIS
06/06/ TU Vent à 500 m EDKF

13 Schéma de nuage Fermeture :
Initialement dans MésoNH : formulation statistique des nuages sous maille Nouvelle proposition :

14 l’autoconversion sous-maille
Premier pas vers une microphysique sous-maille l’autoconversion sous-maille L’ensemble des autres processus de la microphysique restent appliqués aux paramètres moyens à l’échelle de la maille.

15 Stationnary cumuli in the Barbados region (Bomex)
Cloud fraction qc + 6h w’thl’ theta LES MUSC qc qv

16 Diurnal cycle of shallow cumuli (Eurocs/ARM/Cu)
Cloud fraction qc w’thl’ + 9h theta LES MUSC w’rt’ qv

17 Precipitating shallow convection in the Barbados region (Rico)
LES 1D LES 1D (Méso-NH LES, new setup, F. Couvreux)

18 Precipitating shallow convection in the Barbados region (Rico)
Impact of MF momentum mixing Mixing too strong, especially in the sublayer cloud : need to take into account the pressure drag?

19 Contenu en eau nuageuse à 1800 m
Dry convection along the Atlantic Coast KFB VIS 06/06/ TU Contenu en eau nuageuse à 1800 m EDKF

20 Dry convection along the Atlantic Coast
06/06/ TU KFB VIS EDKF Fraction nuageuse à 1800 m

21 Cloud sea breaze on the land forest
HRV Vent à 1000 hPa Couverture nuageuse 09/04/ TU Aladin France Vent dans la coupe Vitesse verticale Humidité relative

22 Contenu en eau nuageuse à 2000 m
Cloud sea breaze on the land forest HRV KFB 09/04/ TU Contenu en eau nuageuse à 2000 m EDKF

23 Cloud sea breaze on the land forest
09/04/ TU Vent à 200 m KFB EDKF

24 Conclusions et perspectives
Amélioration nette de la représentation des nuages convectifs peu profonds sur les cas classiques 1D et sur les cas de convections sèche 1D (Wangara, Ayotte) Validations 3D dans Arome et Méso-NH en cours (qualitative) Validation avec les données CLOUDNET sur Cabauw (un peu plus quantitative) Intercomparaison d’updraft (collaboration avec RACMO (KNMI, CEP))

25 Les traînes actives dans Aromes …..
KFB 07/03/ TU EDKF

26 Les traînes actives dans Aromes …..
19/03/ TU Vent au premier niveau du modèle

27 Les courants de densité en « feux d’artifice »
CLFR à 2500m Rc à 3000 m Théta à 500 m