1 / 17

Prévision d’ensemble par modification de la physique

Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse. Prévision d’ensemble par modification de la physique. Alan Hally, Simon Fresnay, Evelyne Richard, Dominique Lambert, Veronique Ducrocq. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse. Motivation.

mikel
Download Presentation

Prévision d’ensemble par modification de la physique

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Prévision d’ensemble par modification de la physique Alan Hally, Simon Fresnay, Evelyne Richard, Dominique Lambert, Veronique Ducrocq

  2. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Motivation • Les événements de fortes précipitations ont de forts impacts socio-économiques. Leur prévision a beaucoup progressé mais elle n’a toujours pas la précision attendue par la société et la protection civile. • Une alternative consiste à compléter la prévision déterministe par une information probabiliste. Cette information est obtenue à partir de prévisions d’ensemble qui représentent les principales sources d’erreur du système de prévision. • Les processus physiques (e.g. microphysique, turbulence) contrôlent fortement la production et l’évolution de la précipitation mais ils ne sont que grossièrement représentés même à l’échelle kilométrique. • Il est donc intéressant de chercher a prendre en compte ce type d’incertitude dans un système de prévision d’ensemble

  3. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Plan • Les processus physiques considérés • Les perturbations introduites • Le cas d’étude • Les prévisions d’ensemble • Résultats des ensembles à microphysique perturbée • Conclusions et perspectives

  4. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les sources d’erreur considérées • Conditions initiales et aux limites • AROME, AROME-WMED, ECMWF • Turbulence • Hypothèses de fermeture (DELT, BL89) • La représentation en 1D ou 3D • Physique des nuages • La représentation des processus chauds : évaporation, l’accrétion et l’autoconversion dans le modèle

  5. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les perturbations microphysiques Dq/dt = advection + [sources/puits mic.] + … Dq/dt = … + β[sources/puits mic. ] + … • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.5,1.5] (E1) • β spécifié • β = 0.5, 1 ou 1.5 (E2) • β = 0.1, 1 ou 10 (E3) • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.1,10] (E4)

  6. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse 6-7 Septembre 2010 Les premières 24 heures de l’épisode sont les plus intéressantes car ils sont difficiles à prévoir en terme de positionnement (Vallée du Rhône versus Cévennes) Cadre numérique: Un seul domaine Dx = 2.5 km 06 Sept 12 UTC  07 Sept 12 UTC

  7. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Test à la configuration du modèle : Diag de Taylor Modifications du schéma de turbulence, des conditions initiales et des conditions aux limites. DELT 3D – mauvais quels que soient les fichiers de couplage. BL89 1D/3D – Pas beaucoup de différence en terme de corrélation. Aussi pareil quand on change les fichiers de couplage. DELT 1D – Donne la meilleure corrélation avec les observations pour fichiers de AROME BL89 1D – Donne la meilleure corrélation pour fichiers de ECMWF DELT 3D BL89 1D/3D

  8. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Test à la configuration du modèle : Évolution temporelle AROME et AROME-WMED ECMWF DELT 3D DELT 3D Normalised Rainfall BL89 1D/3D BL89 1D/3D Time

  9. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les perturbations microphysiques Dq/dt = advection + [sources/puits mic.] + … Dq/dt = … + β[sources/puits mic. ] + … • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.5,1.5] (E1) • β spécifié • β = 0.5, 1 ou 1.5 (E2) • β = 0.1, 1 ou 10 (E3) • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.1,10] (E4)

  10. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les ensembles (Méthode E1) AROME ECMWF Simulation de CTRL = DELT 1D (en rouge). Moyen en vert Simulation de CTRL = BL89 1D (en rouge). Moyen en vert (Perturbation méthode E1) (Perturbation méthode E1)

  11. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les ensembles (Méthode E1) AROME ECMWF Normalised Rainfall (Perturbation méthode E1) (Perturbation méthode E1) Time

  12. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les perturbations microphysiques Dq/dt = advection + [sources/puits mic.] + … Dq/dt = … + β[sources/puits mic. ] + … • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.5,1.5] (E1) • β spécifié • β = 0.5, 1 ou 1.5 (E2) • β = 0.1, 1 ou 10 (E3) • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.1,10] (E4)

  13. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les ensembles (Méthode E2) Autoconversion =0.5, Accretion = 0.5, Evaporation = 0.5 Autoconversion =1.5, Accretion = 0.5, Evaporation = 0.5

  14. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les perturbations microphysiques Dq/dt = advection + [sources/puits mic.] + … Dq/dt = … + β[sources/puits mic. ] + … • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.5,1.5] (E1) • β spécifié • β = 0.5, 1 ou 1.5 (E2) • β = 0.1, 1 ou 10 (E3) • β aléatoire (Buizza et al, 1999) • βε [0.1,10] (E4)

  15. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Les ensembles (Méthodes E2 et E3) AROME AROME Simulation de CTRL = DELT 1D (en rouge). Moyen en vert Simulation de CTRL = DELT 1D (en rouge). Moyen en vert (Perturbation méthode E2) (Perturbation méthode E3)

  16. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Conclusions • Configuration DELT 3D est mauvaise à cette résolution (spin-up est trop fort et corrélation est très petite) • Peu de différence entre BL89 1D et 3D quels que soit les fichier de couplage • Fichiers de AROME déclenche la pluie trop tôt mais ils trouvent le pic d’intensité • Fichiers de ECMWF déclenche la pluie à la bonne heure mais ils ne trouvent pas le pic • L’autoconversion ne joue pas un rôle important pour le développement de la pluie dans ce cas • La dispersion varie selon les fichiers de forçage (méthode E1) • Il y a plus de dispersion quand les perturbations couvrent sur une gamme plus large ou sont plus fortes (méthode E3) • Pour un même intervalle, il y a plus de dispersion avec un coefficient aléatoire

  17. Réunion des utilisateurs de MESO-NH 13-14 Octobre 2011, Toulouse Perspectives • Impact des perturbations aléatoires sur un intervalle plus large à partir des fichiers AROME et ECMWF (méthode E4) • Vérifier les résultats antérieurs qui montraient un faible impact des perturbations appliqués aux processus froids • Reproduire les ensembles les plus pertinents sur plusieurs épisodes.

More Related