Equipe Recyf AG GMAP sept. 2011

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1 Equipe Recyf AG GMAP sept. 2011
Philippe Arbogast, Laurent Descamps (-nov 2011), Alexis Doerenbecher, Marie Drouard (oct ), Bruno Joly, Carole Labadie, Yann Michel, Olivier Pannekoucke, Laure Raynaud, Pascal Raynaud, Gwendal Rivière Clio Michel, Marie Boisserie (-fév. 2012), Clément Fesquet (-jan. 2011) Fabien Bernard (juin2011- ) + coll. avec Matthieu Plu, Marie-Dominique Leroux (CRC), Karine Maynard (DPREVI/Labo), Ludivine Oruba (LMD), Simon Fresnay (LA)

2 Cycle d’évolution des cyclogénèses, couplage entre précipoitation sintenses et échelle synoptique, déferlements d’ondes de Rossby et rétroactions sur les régimes de temps Prévision d’ensemble Observation adaptative Méthodes innovantes en assimilation de données

3 Cycle d’évolution des cyclogénèses
Thèse de Ludivine Oruba (LMD, GAME). Recherche des zones préférentielles de traversée du courant-jet (non zonal) par les dépressions. Article en préparation pour JAS. (G. Rivière) Gradient de PV barotrope clé pour l'avancée de la dépression perpendiculairement à l'axe du jet (Gilet et al., 2009). A été confirmé dans le cadre de la tempête Xynthia avec l'inversion du PV (G. Rivière) Amélioration d’une prévision de la tempête Klaus par plusieurs experts: communications à des conférences (EGU, EMS), article paru dans La Météorologie, article soumis à W&F. La première étape du travail de thèse de L. Oruba a été effectuée dans le cadre barotrope; elle a montré qu'une perturbation cyclonique plus étirée latitudinalement avançait perpendiculairement au courant-jet plus vite qu'une perturbation isotrope et que d'autres configurations étirées. Cette différence est due à la production plus ou moins rapide d'un anticyclone en aval par dispersion d'énergie qui l'advecte ensuite en direction du côté froid du jet.

4 Déferlement d’ondes et rétroactions sur les régimes de temps
Michel et Rivière (2011) publié : rôle des déferlement des ondes baroclines dans les transitions entre régimes de temps sur l'Atlantique Nord Effet des variations en amplitude, en latitude et en largeur des gradients de SSTs sur le déferlement des ondes baroclines; sensibilité à la SST prescrite dans ARPEGE-Climat en aqua-planète SSTs) . Effet de l'intensité de la cellule de Hadley sans modification des gradients de SSTs aux moyennes latitudes. (C. Michel, G.Rivière) Précurseur d’une bascule blocage  zonal (stage M2 Stéphane Beck) Le plus grand réchauffement se produit dans la haute troposphère tropical qui intensifie ainsi la baroclinie de la haute troposphère des moyennes latitudes. Comme le montre l'article de Rivière (2011) publié dans Journal of Atmospheric Sciences, ceci induit une déstabilisation des échelles spatiales les plus grandes produisant ainsi une intensification du déferlement anticyclonique par rapport au climat présent. Ceci pourrait expliquer

5 Cycle d’évolution des cyclogénèses (prospective)
Redistribution d'énergie cinétique au sein d'une tempête hivernale: Cas réels (Klaus et/ou Xinthia) et simulation académiques. Publication envisagée. (G; Rivière) Influence de la composante barotrope du jet sur son déplacement. Application à Xynthia. Article à rédiger. (G.Rivière) Stage M2 (coll D. Ricard) Redistribution d’énergie au sein d’une tempête. Simulations mésoéchelle (méso-NH) (G.Rivière, D. Ricard)

6 Déferlement d’ondes et rétroactions sur les régimes de temps (prospective)
Etude de l’interaction des rails des dépressions Atlantique et Pacifique; démarre à l’automne (Marie Drouard, G. Rivière) Etude des processus d’interactions entre la convection tropicale et les transitions de régime de temps (B. Joly, G. Rivière) Un point intéressant à approfondir est que dans certains cas lorsque la cellule de Hadley est intensifiée, le rail des dépressions diminue en intensité ce qui pourrait être une validation numérique du mécanisme proposé par Nakamura et al (2002) sur la diminution de l'activité dépressionnaire en plein hiver dans le Pacifique Nord. (C. Michel, G.Rivière)

7 Systèmes précipitants en Méditerranée
Valorisation des résultats obtenus dans le cadre du WP 4 MEDUP (ERA40ERA interim, optimisation du caractère discriminants des environnements propices aux HPE, application aux scénarios climatiques)(B. Joly) Développement d’une méthode de perturbation du tourbillon potentiel des CIs. Application à la PE à mésoéchelle. Cas des filaments/structures de mésoéchelle. Application à la Méditerranée (coll. LA; thèse S. Fresnay) Apport de perturbations « dessinées à la main » (CTPIni) dans un ensemble LAM. Application à la Méditerranée (Coll. UIB M. Del Mar Vich, R. Romero, LA) Amélioration des conditions initiales: humidité vs PV (K. Maynard) valoriser le cas du Var

8 Prévision d’ensemble globale
Déploiement PEARP3 (fin 2010) : 2 nouvelles physiques, T358c2.4  T538c2.4. Meilleur pour vent et précip. Préparation nouvelle version : domaines flexibles pour le calcul des SV tropicaux ; utilisation de la moyenne d’AEARP. Base pour l’article. (Carole Labadie, Laurent Descamps) Calibration : Essai de « reforecast » en cours à l’aide des analyses d’ERA-40. (Laurent Descamps puis ?) Prise en compte de l’erreur modèle par l’approche stochastique développée au CEPMMT (exposé Marie Boisserie.)

9 Prévision d’ensemble globale (prospective)
Adaptation de PEARP à la réintroduction de l’inflation dans AEARP Calibration : Essai de « reforecast » en cours à l’aide des analyses d’ERA-40. Prise en compte de l’erreur modèle par l’approche stochastique développée au CEPMMT

10 GEOWOW GEOSS (GEO system of system) interoperability for Weather Ocean and Water FP7 ; 3 ans Composante atmosphère (UKMO, CEPMMT, KIT, MF): développer des applications pilotes mettant en valeur TIGGE c’est à dire des applications multi-ensembles développements de méthodes de calibration incluant l’utilisation d’une climatologie du/des modèles Produits multi-modèles à usage des experts/prévisionnistes, notamment pour la prévision cyclonique (RSMC La Réunion) Partenaire MF= RECYF + DPREVI/PG + CRC 27 h x m 143 KE

11 Prévision d’ensemble à l’échelle convective
Mise en place progressive d’une approche « lagged ensemble » (à partir de la production AROME déterministe ou des runs consécutifs des ensembles). Phase bibliographique en cours Contribution à la construction du système PEARO (dont les composantes sont (i) stratégie de sélection d’un petit nombre de conditions latérales dans PEARP, (ii) AEARO, (iii) erreur de modélisation par perturbation des tendance s de la physique). Expérimentation en cours…. Puis application à la première SOP HyMEx (automne 2011) (Laure Raynaud)

12 Observation adaptative; campagnes de mesures
BAMED (juin2012) & HyMeX : C. Fesquet remplacé par F. Bernard. Mise en place un outil de prévision de lâcher des aérostats de couche limite (BPCL et Aéroclipper du CNES) pour HyMeX. CONCORDIASI : prévision de lâcher de dropsondes à partir des driftsondes sur différents motifs  (automne 2010) DTS-PREVIEW : S. Majumdar et al (article de revue) DTS-MEDEX (2009) : Publication écrite avec A. Jansa & A. Genoves). (A. Doerenbecher, P. Arbogast) HYMEX : participation à l‘implémentation L'extension de l'emploi des aérostats de couche limite (BPCL et Aéroclipper du CNES) à d'autres régions cibles de HyMeX (Adriatique et Egée) ne sont plus d'actualitésur la station Concordia (Dome-C), ·        sous le vent de la péninsule Antarctique pour les ondes de gravité, ·        en co-localisation avec des pixels IASI et AIRS lors des passages des satellites METOP et AQUA, dans les zones sensibles (calculés par la méthode des vecteurs singuliers au CEPMMT) pour la prévision à l'échelle synoptique dans la troposphère.

13 Anticipation des incertitudes
Applications diagnostiques : Participation à la mise en place d'un outil de sensibilité de l’erreur de prévision aux observations par méthode adjointe (Forecast Sensitivity to Observations) à la suite de CONCORDIASI. Coll. Avec N. Saint-Ramond (A. Doerenbecher) Impact de la trajectoire de linéarisation et la définition des incertitudes a priori sur les choix d'enrichissement d'un réseau d'observation. 2 articles sur le sujet ( N. Oger, O. Pannekoucke, A. Doerenbecher, Ph. Arbogast) l'observation adaptative a beaucoup à gagner du métissage des techniques adjointes et ensemblistes : une nouvelle approche est donc proposée dans la note.

14 Observation adaptative; campagnes de mesures prospective
BAMED, HyMeX & IODA-Med : Articulation au sein du HOC (HyMeX Operation Center) (HyMeX TS8) Préparation à la mise sur le GTS. Tests aux Seychelles à l’automne pour un 1er monitoring des BPCL (avec ARPEGE ou ALADIN-RE). CONCORDIASI : Production de résultats de sensibilité aux observations d'ici à un Atelier CONCORDIASI  (A. Dorenbecher et N. St Ramond) Un DTS-HyMeX sera mis en place pour Sa conception doit se faire en même temps que celle du HOC (HyMeX TTO1a & TS8). Nous participerons à cette spécification. (A. Doerenbecher & Ph. Arbogast)

15 Méthodes innovantes en assimilation de données
Méthodes particulaires appliquées au brouillard (modélisation 1D): (S. Rémy, O. Pannekoucke, T.Bergot, C. Baehr) article à paraître Assimilation d'ensemble : filtrage localisé des variances estimées à partir d'un ensemble de petite taille. Régionalisation par l'utilisation d'un opérateur de diffusion. article soumis au QJRMS. (L. Raynaud & O. Pannekoucke) Modélisation des fonctions de structures : impact d’une méthode objective pour estimer les tenseurs de diffusion locaux dans la formulation basée sur la diffusion. Article en révision au QJRMS. (S. Massart & O. Pannekoucke) William Ohayon: 4D- Var Assimilation in the unstable subspace within a QG model. (M2 student of ENM / ENSEEIHT) co-supervision with O. Talagrand (LMD), A. Trevisan (IASC-CNR, Bologna). 

16 Méthodes innovantes en assimilation de données (prospective)
Assimilation dans l'espace instable (4D-Var-AUS). W. Ohayon, O.Talagrand O. Pannekoucke) Assimilation d’images dans un cadre idéalisé (modèle de Wirth) par une méthode particulaire. (O. Pannekoucke, Y. Michel) Organisation de la réunion annuelle du projet GEOFLUIDS à Toulouse (Avril/Mai 2012). )(des fortes précipitations exceptionnelles sur le nord du Maroc).

17 Projets / stages / thèses
Participation au plan d’implémentation HYMEX EPIGONE, BAMED, GEOFLUIDS, CONCORDIASI, PREVASSEMBLE, IODA-Med Participation à un projet européen dédié à la valorisation de TIGGE retenu (GEOWOW) Stage M2 redistribution de l’énergie cinétique à l’intérieur d’une tempête à l’aide de la simulation à méso-échelle (coll D. Ricard) Stage IEENM: Valeur économique des ensembles (coll. O. Mestre) Stage IEENM: Modélisation de covariances d’erreurs anisotropes par déformations spatiales Stage IEENM: Assimilation d’images («vapeur d’eau ») dans un modèle filtré (QG, Wirth) par la méthode des filtres particulaires.

18 Etat des publications Parus ou acceptés en 2011
A dynamical interpretation of the poleward shift of the jet streams in global warming scenarios.  JAS  Rivière G. 2011 Adaptation of a particle filtering method for data assimilation in a 1D numerical model used for fog forecasting.  Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc. Rémy S., O. Pannekoucke, T. Bergot and C. Baehr, 2011 The link between Rossby wave-breakings and weather regime transitions. JAS Michel C., G. Rivière 2011 The second phase of the global land-atmosphere coupling experiment: soil moisture contributions to subseasonal forecast skill. JHM Koster, Mahaname, Yamada, Balsamo, Berg, Boisserie Adaptive deployment of balloons within HyMeX. WMO CAS/JSC WGNE Blue Book, Edited by J. Côté. Doerenbecher, A., C. Basdevant 2011 Evolution of Météo-France global ensemble data assimilation and high resolution regional experimentation of ensemble assimilation WMO CAS/JSC WGNE Blue Book, Edited by J. Côté. Berre, L., P. Brousseau, L. Raynaud, G. Desroziers, C. Labadie, L. Descamps 2011 Estimating background-error variances with the ECMWF Ensemble of Data Assimilation system: some effects of ensemble size and day-to-day variability. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 137, Bonavita M., L. Raynaud, L. Isaksen 2011 Heterogeneous convective-scale Background Error Covariances with the inclusion of hydrometeor variables. Monthly Weather Review, 139, 9, pp Michel Y., T. Auligné, T. Montmerle 2011

19 Etat des publications Parus ou acceptés en 2011
Statistico-dynamical downscaling for Mediterranean heavy precipitation. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 137, Beauland A-L., B. Joly, O. Nuissier,, S. Somot, V. Ducrocq, A. Joly, F. Sevault, M. Déqué and D. Ricard 2011 An extended specification of flow-dependent background error variances in the Météo-France global 4D-Var system. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 137, Raynaud L., L. Berre and G. Desroziers, 2011 Representing model uncertainty using the multiparametrization method séminaire du CEPMMT, L..Descamps, C. Labadie and E. Bazile, 2011 A statistical downscaling to identify the Large Scale Circulation patterns associated to heavy Precipitation Events over southern France. O. Nuissier, B. Joly, V. Ducrocq, A. Joly, P. Arbogast, Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 137: 000–000. DOI: /qj.866 (accepted) Laîné, A., G. Lapeyre et G. Rivière, 2011 : A quasi-geostrophic model for moist storm-tracks.. J. Atmos. Sci., 68, A. Jansa, P. Arbogast, A. Doerenbecher, L. Garcies, A. Genoves, V. Homar, S. Klink, D. Richardson, and C. Sahin A new approach to sensitivity climatologies: the DTS-MEDEX-2009 campaign. NHESS - Volume 11, Number 9, 2011 special Issue : 12th Plinius Conference on Mediterranean Storms. Page(s) :  Accounting for model error in the Météo-France ensemble data assimilation system. L. Raynaud, L. Berre and G. Desroziers. Accepté pour publication au QJRMS. Relationship between convection over Central America and the intensity of the jet stream bearing on the 1999 December European storms Didier Ricard, Philippe Arbogast, Fabien Crépin et Alain Joly à paraître dans QJRMS La correction du tourbillon potentiel; Mesure de l’apport du prévisionniste, Ph Arbogast, K. Maynard et al, La Météorologie, mai 2011

20 Etat des publications Soumis/en révision
B. Pajot, S. Massart, D. Cariolle, A. Piacentini, O. Pannekoucke, W. Lahoz, C. Clerbaux, P. F. Coheur, and D. Hurtmans. High resolution assimilation of IASI   ozone data with a global CTM. Submitted in Atmos. Chem. Phys. Ph. Arbogast, O. Pannekoucke, C. Avenel and E. Mémin. Object-oriented processing of CRM precipitation forecasts by stochastic filtering. Submitted in Weather Forecasting N. Oger, O. Pannekoucke, A. Doerenbecher and P. Arbogast. Computation of a forecast variance reduction field. Submitted in Monthly Weather Review S. Massart, A. Piacentini, and O. Pannekoucke. How important is to use diagnosed background error covariances for the atmospheric ozone analysis? En révision à Q. J. R. Meteorol. Soc N. Oger, O. Pannekoucke, A. Doerenbecher and P. Arbogast. Assessing the trajectory influence in adaptive observation Kalman filter sensitivity method. En révision à Q. J. R. Meteorol. Soc. Boisserie, M. and S. Cocke 2011: Development of a soil moisture analysis for subseasonal forecasting. Part I: Soil moisture validation, Journal of Geophysical Research – Atmosphere., révisé Boisserie, M., L. Descamps, P. Arbogast, 2011: Estimating model error variances for ensemble forecasting. Soumis à Monthly Weather Review. Test of a heterogeneous filtering of ensemble-based background-error variances. L. Raynaud and O. Pannekoucke. Soumis au QJRMS. Manual PV modifications ; a measure of forecasters expertise, Ph Arbogast, K. Maynard, C. Piriou, soumis à Weather Forecasting Y. Michel, 2011 : Estimating deformations of random processes for correlation modelling : methodology and the one-dimensional case. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society,

21 …. Etat des publications Projets à faire aboutir
The occurrence density of tracked tropopause coherent structures around intensifying mid-latitude surface cyclones. Gilet J-B, M. Plu, A. Joly et P. Arbogast PEARP…., L. Descamps, C. Labadie, A. Joly MEDUP WP4, B. Joly Observation adaptative (THORPEX, DAOS) S. Majumdar et al Assimilation dans l’espace instable (O. Pannekoucke, O. Talagrand, W. Ohayon) Coll M. de Mar Vich ….