20 novembre 2007

La semaine prochaine, je vais à Karlsruhe en Allemagne pour la deuxième conférence internationale du projet AMMA.
lien sur le site de la conférence

si j'ai la chance d'arriver à temps, ce qui n'est pas gagné vu que je pars en train dimanche, je présenterai les résultats suivants lundi aprem.

un petit mot d'explication.
Je vais présenter des résultats sur un système orageux qui est passé au sud de Dakar le 26 septembre 2006, et qui a "failli" se transformer en cyclone une fois sur l'océan. Mais ca n'a pas été le cas, et il faut expliquer pourquoi...
On sait déjà qu'il y a eu une interaction avec de l'air sec saharien, ce qui a complétement inhibé les développements convectifs au sein de la perturbation. En fait on a pas mal d'informations à ce sujet grâce aux images satellites MSG (Meteosat Second Generation) et les analyses ECMWF (European Center for Mean Weather Forecast).
Voilà d'ailleurs une image composite entre les images MSG et les analyses ECMWF mettant bien en évidence les interactions d'échelle entre la formation des nuages (convection), à échelle aérologique, et les structures d'échelle synoptique comme le flux de mousson, l'air sec saharien, le jet et l'onde d'Est africains.
J'avais déjà mis un petit mot sur ces images composites dans un message précédent: lien Le flux de mousson favorise la convection, et cette dernière interagit avec l'onde d'Est en creusant sa courbure cyclonique. Ceci est intéressant parce que ces fameuses ondes d'Est sont connues pour être les précurseurs des cyclones tropicaux de l'Atlantique Nord, sans que l'on comprenne vraiment la physique qu'il y a derrière.
Dans l'image du dessus l'arrivée d'air sec saharien creuse la courbure anticyclonique de l'onde, ce qui casse tout...
Pour aller plus loin, et éventuellement découvrir la physique des processus d'interaction d'échelle mis en évidence plus haut, on simule cette perturbation avec le modèle à haute résolution: Meso-NH.
Il s'agit d'un modèle non-hydrostatique, ce qui veut dire qu'il prend en compte les accélérations verticales. C'est plutôt important quand on veut décrire les nuages correctement. Ensuite, pour avoir une résolution spatiale suffisante, on procède par modèles imbriqués, avec une résolution de plus en plus fine. Cela permet de ne pas avoir un grand modèle à haute résolution, ce qui ne serait pas trés optimisé en temps de calcul...

- modèle 1, résolution de 40km
Avec une maille aussi large, la dynamique du modèle 1 ne peut pas décrire correctement la formation des nuages. On est donc obligé d'activer la paramétrisation des nuages, ce qui ne va pas nous permettre de découvrir plus que les hypothèses de cette paramétrisation...
L'intérêt de ce modèle est qu'il a à peu prés la même résolution que celle des analyses ECMWF. Ceci est important parce que le modèle 1 est forcé aux bords par ces analyses ECMWF.

- modèle 2, résolution de 10km
Le modèle 2 est en fait le fils du modèle 1...
La encore, la maille est trop grande, et il faut activer la paramétrisation des nuages. Mais les résultats sont meilleurs. Comme ce modèle est relativement petit, il est nécessaire de le déplacer au cours de la simulation.

- modèle 3, résolution de 2.5km
Le modèle 3 est en fait le fils du modèle 2, et le petit fils du modèle 1...
Avec une telle maille, on peut désactiver la paramétrisation des nuages. Ca donne accés à la physique telle qu'elle est décrite par les équations du modèle, et on a l'espoir que ça va apporter pas mal d'éléments nouveaux sur la physique de la cyclogénèse.
Mais pour l'instant il y a un bug avec le modèle 3....
en fait, quand on déplace le modèle 3, il faut spécifier son modèle frère, de manière à recopier ses champs et ne pas perdre de l'information au cours du déplacement de modèle. Seulement dans mon cas, le modèle frère est en fait le modèle cousin, parce que le modèle père (modèle 2) a lui aussi bougé entre temps...
Et bien ce petit détail n'a pas été pris en compte par les gens de MétéoFrance et du Laboratoire d'Aérologie. Il va donc falloir que je m'attaque au code.... Heureusement qu'ils sont la pour m'aider.

à Karlsruhe je vais présenter uniquement des résultats avec le modèle 2, et comme c'est des résultats préliminaires, je fais juste un comparaison avec les images MSG et les analyses ECMWF.
En fait, avec Meso-NH ont peu calculer l'image satellite telle qu'elle aurait été vue avec l'atmosphère simulée (image en haut à droite). On peut donc faire de la validation directe avec les images MSG (image en haut à gauche).
On peut aussi voir qu'est-ce que la simulation à 10km apporte de plus par rapport aux analyses ECMWF. C'est ce que l'on montre avec les coupes horizontales de tourbillon (vorticity en anglais), à 700mb pour ECMWF (images en bas à gauche), et à 3000m pour Meso-NH (image en bas à droite).

25 septembre 2006 18:00 UTC

26 septembre 2006 12:00 UTC

27 septembre 2006 12:00 UTC

On peut déjà dire que les images satellites simulées ne sont pas fondamentalement différentes des images MSG. Meso-NH n'est donc pas trop à la rue.
Ce qui est intéressant aussi, c'est que le modèle à 10km crée de la structure tourbillonnaire qui n'était pas dans les analyses ECMWF. Il faut voir maintenant comment ceci est recyclé à l'échelle synoptique par l'onde d'Est, et éventuellement comprendre pourquoi la cyclogénèse n'a pas eu lieu dans ce cas.

Akkurat! Det skall være for neste gång! ikke sant!

3 commentaires:

Anonyme a dit…

Enorme !

JB

Remi a dit…

mais tu tripes complètement mec
j'ai rien compris

jojo a dit…

ca va ouais!