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Evaluation des simulations DRAKKAR Evaluation des simulations DRAKKAR globales à l’aide des données ARGOglobales à l’aide des données ARGO
&&observabilité de la couche de mélangeobservabilité de la couche de mélange
Mélanie JUZAMélanie JUZALEGI-MEOM, GrenobleLEGI-MEOM, Grenoble
4ème réunion ARGO France, 10-11 mai 2007
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Objectifs
Validation des simulations globales DRAKKAR
- Comparaison quantitative modèle/observations
- Intercomparaison systématique des simulations
Observabilité de la dynamique océanique
- Impact du sous-échantillonnage
Bases de données
- Simulations: 1/4°, 2° (ORCA025-G70, ORCA2-G70)
- Observations: flotteurs ARGO issus de ENSEMBLES/ENACT [EN2]
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Plan de la présentation
I. Bases de données et traitements
II. Biais global des T/S simulées - Structure verticale - Structure horizontale
III. Etudes sur les couches de mélange
- Profondeurs de couches de mélange et grandeurs intégrées
- Méthode d’analyse statistique
IV. Observabilité et validation dans l’Atlantique Nord
- Observabilité du réseau ARGO
- Validation des simulations DRAKKAR
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Simulations globales DRAKKAR I. Bases de données et traitements
Modèle DRAKKAR
Code NEMO (modèle océan OPA9 + glace de mer LIM2 + CFC11 + 14C)
Global: résolutions: 1/4° et 2°
46 niveaux sur la verticale
Forçages interannuels 1958-2004: Formules BULK (COARE)
- Flux turbulents: variables atmosphériques de la réanalyse ERA40
- Flux radiatifs: satellites
- Précipitations (Xie et Arkin)
- Runoffs (Dai et Trenberth)
Sorties: U , V, T, S, SSH … (moyennes à 5 jours)
Pour plus d’information: Barnier et al 2006, Brodeau et al 2007
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Colocalisation des données hydrographiques I. Bases de données et traitements
ARGO (ENSEMBLES/ENACT)
Profils T/S(x,y,z,t). Global. 1998-2004
Données « valides »
Simulations DRAKKAR globales
ORCA025-G70 et ORCA2-G70
T/S(x,y,z,t)
Colocalisation quadri-linéaire (espace des observations)
T,S(x,y,z,t) modèle colocalisé et observation 4D
Calcul de quantités intégrées (2D,3D):
Profondeurs/températures/salinités de la couche de mélange
Analyses statistiques
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Biais global T/S – modèle global ¼° II. Biais global des T/S simulées
Structure verticale: moyennes temporelles
)(,,
depthTtyx
)(,,
depthStyx
Pdf de
Pdf de
Structure horizontale: intégration sur les couches de surface (1998-2004)
)/10( 29450
500mJTdzCpHC
m
m )/10( 26450
500mkgSdzSC
m
m
Biais = modèle ¼° (sous-échantillonné comme ARGO) - observations (ARGO)
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Courant Nord Atlantique Kuroshio
Biais régional T/S – modèle global ¼° II. Biais global des T/S simulées
-3°C
300-500m
-0.6 à -0.25
0-600m
+2°C
100-400m
+0.2
100-400m
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Comparaison des runs ¼° et 2° colocalisés II. Biais global des T/S simulées
2°2°
1/4° 1/4°
HC m 45050
Biais = modèle colocalisé - observations
Modèle ¼°: diminution du biais T/S
SC m 450501998-2004
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MLD simulées et observées III. Couches de mélange
ARGO
Août 1998-2004 Février 1998-2004
Profondeurs de couche de mélange (MLD) (m)
Modèle
1/4°
Réalisme des grandeurs de MLD simulées et observées
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MLD modèle ¼° - Hiver (JFM) 2004
Zones d’études III. Couches de mélange
SARG
ATLNE
Rockall
IRM
LAB
NordicSE
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Méthode d’analyse des MLD et MLT III. Couches de mélange
Distribution des MLD et MLT
Médianes et centiles 17% et 83% Exemple: MLD Atlantique Nord
-- modèle complet -- modèle colocalisé -- ARGO
VALIDATIONOBSERVABILITESeptembre
1998-2004
Médiane
17%
83%
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Biais et erreur de la MLD et de la MLT III. Couches de mélange
-- observations
-- modèle ¼° colocalisé
-- modèle ¼° complet
Cycles mensuels des MLD et MLT (1998-2004): zone ATLNE
MLD
MLT
Bonne observabilité.Erreur hiver/été (~0.5°C)
Biais chaud (0.8°C) sauf en JJA
Bonne observabilité. Erreur JF (+50m)
Ma-No: Biais faible./De-Av: Biais ~+100m
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Erreur d’échantillonnage de la MLD et de la MLT IV. Observabilité et validation
ErreurARGO
MLD(m)
ErreurARGO
MLT(°C)
Observabilité:
Erreur = modèle colocalisé - modèle complet
SARG
ATLNE
LAB IRM
NordicSE
Rockall
Erreur intensifié en hiver. >200m Labrador Erreur ~ 0 à +/- 1°C
ARGOSous-estimeMLD
ARGOSous-estime
MLT
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Biais de la MLD et de la MLT IV. Observabilité et validation
• run 1/4°
• run 2°
BiaismodèlesMLD(m)
BiaismodèlesMLT(°C)
Validation:
Biais = modèle colocalisé – observations
SARG
LAB IRM
NordicSE
Rockall
ATLNE
MLD mieux simulée par ¼° sauf dans LAB MLT mieux simulée par ¼° sauf LAB,Nord
ModèlesSur-estimentMLD
ModèlesSous-estiment
MLT
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Conclusion - Perspectives
Travail en cours
• MLS
• Observabilité et validation des cycles interannuels
• Analyses statistiques à l’échelle globale
• ENSEMBLES/ENACT complète
• L’altimétrie
•…
Perspectives
• NATL4, NATL12…
• Impact de la résolution des modèles (2°,1°,1/2°,1/4°)
• Impact des forçages de surface
Données synthétiques ARGO disponibles au format ENACT/ENSEMBLES
Récupération des données ARGO de la base Coriolis (ftp?)