Forçage atmosphérique le long de la côte du Pérou Chile dans la simulation CORDEX
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Forçage atmosphérique
le long de la côte du Pérou‐Chile
dans la simulation CORDEX
Katerina Goubanova(1), Séréna Illig(1), Boris Dewitte (1)
Ken Takahashi (2), Aldo Montecinos (3)
Vincent Echevin (4), Francis Codron (5), Sophie Bastin (6)
1‐LEGOS/IRD/CNES/UPS, 2‐IGP, 3‐Université de Concepcion,
4‐LOCEAN/IRD/IPSL, 5‐LMD/UPMC/IPSL, 6‐LATMOS/CNRS/IPSL
21 juin 2011 Journée thématique CORDEX à l’IPSL
Plan 1. Contexte générale 2. Simulation CORDEX “Amérique du Sud” 3. Validation et études en cours 4. Applications océanographiques: validations 5. Perspectives
Système d’upwelling de Humboldt
Systèmes d’upwelling des Bords Est océaniques
Upwelling côtier est contrôlé dans
une large mesure par le régime du
vent parallèle à la côte.
Processus clefs:
Ressources halieutiques:
Transport et pompage d’Ekman
30% de pêche mondial sur 1% de
l’océan mondial
Projet PEPS
ANR PCCC (Peru-Chile Climate change)
ANR PEPS (Peru Ecosystem Projection Scenarios)
Objectif Evaluer l’impact du changement climatique sur la circulation
océanique et l’écosystème dans la région d’aupwelling de Humboldt
→ Downscaling des projections climatiques futures
Stratégies pour le forçage atmophérique:
Modèle régional océanique ROMS 1. Downscaling statistique (forçage en vent)
Goubanova et al. 2010
Outils Modèle biogéochimique PISCES Cambon et al. 2011, in prep
Echevin et al. 2011
Modèle biologique SEAPODYM
Projet PEPS
ANR PCCC (Peru-Chile Climate change)
ANR PEPS (Peru Ecosystem Projection Scenarios)
Objectif Evaluer l’impact du changement climatique sur la circulation
océanique et l’écosystème dans la région d’aupwelling de Humboldt
→ Downscaling des projections climatiques futures
Stratégies pour le forçage atmophérique:
Modèle régional océanique ROMS 1. Downscaling statistique (forçage en vent)
Goubanova et al. 2010
Outils Modèle biogéochimique PISCES Cambon et al. 2011, in prep
Echevin et al. 2011
Modèle biologique SEAPODYM
2. Downscaling dynamique
(forçage en vent et en flux de chaleur)
CORDEX-IPSL (WRF)
Simulation CORDEX “Amérique du Sud”
• Domain 110W°-35°W, 20°N-60°S
Amérique du Sud + Région PEPS
• Forçage ERA-Interim Topography height
• Niveaux verticaux 35
• Résolution 50km (196x210)
• Microphysic WSM 5-class
• Radiations RRTMG
• Land surface Pleim-Xiu
• Surface layer Pleim-Xiu
• PBL ACM2 (Pleim)
• Cumulus Grell-Devenyi
Test de sensibilité: schéma de surface
Température à 2m: Jan-Jun 1989
CRU WRF/RUC - CRU WRF/Diffusif - CRU WRF/Pleim-Xiu - CRU
Unité °C
RUC – biais chaud en T2m de plus de 8°C dans la simulation sur la période 1989-1995
Noah - instabilité (WRF explose au 2ème jour de la simulation)
Pleim-Xiu – biais minimal en T2mValidations 1989-2008: T2
Température à 2m: 1989-2006
CRU WRF WRF - CRU
Janvier
CRU WRF WRF - CRU
Juillet
Unité °CValidations 1989-2008: PRECIP
Précipitation: 1989-2006
CRU WRF WRF - CRU
Janvier
CRU WRF WRF - CRU
Juillet
Unité mm/moisValidation: Vent à 10m
Cycle saisonnier du vent à 10m: 2000-2008 Vent
QSCAT
Pérou Central : 14°S‐15°S
9.0
QSCAT
8.0 WRF
7.0
6.0
J F M A M J J A S O N D
8.5
Chile Central : 29°S‐31°S
QSCAT
7.5 WRF
6.5
5.5
4.5
J F M A M J J A S O N D
Unité m/sValidation: Vent à 10m
Amplitude du vent à 10m: 2000-2008
QSCAT WRF WRF - QSCAT
Oct-Mar
Avr-Sep
Unité m/sValidation: Vent à 10m
Anomalies interannuelles du vent parallèle à la côte
ERS, 1993‐2000 QuikSCAT, 2000‐2008
10°S
20°S
30°S
40°S
1994 1996 1998 2000 2000 2002 2004 2006 2008
WRF:
10°S
20°S
30°S
40°S
Unité m/sEtudes en cours: Variabilité interannuelle
Anomalies des vents côtiers (en m/s)
Modèle régional
atmosphérique
WRF
1997 1998 1999 2006 2007 2008
Anomalies de la SST (en °C)
Modèle régionale
océanique ROMS
forcé par WRFEtudes en cours: Variabilité interannuelle
Teleconnexions tropicales: El Niño Modoki vs El Niño de Pacifique Est
Méthode basée sur deux indices
E-indice - régime des événements chauds extrêmes dans le Pacifique Est
C-indice - régime des événement froids et modérément chaud dans le Centre du Pacifique
(Takahashi et al. 2011, GRL)
SST E‐pattern Wind E‐pattern Wind C‐mode, warm events
m/s
SST C‐pattern
°CApplication aux études océaniques Modèle océanique : ROMS_AGRIF Résolution : 1/6° Période: interannuelle 1989-2009 (3ans spin-up) Bathymetrie : Etopo 2 Forçage atmosphérique: - NCEP (2.5° x 2.5°) - ERA-Interim (0.75°x0.75°) - CORDEX (0.5°x0.5°): WRF/ERA-Interim → Bulk formulation (Fairall et al.) pour les flux de chaleur latent et sensible Conditions aux bords : SODA (Carton & Giese), 5-jours
Sensibilité du modèle ROMS
au forçage atmosphérique
SST: Température de surface de la mer
Observations:
TMI (1999‐2008) ROMS/NCEP ROMS/ERA‐Interim ROMS/CORDEX
Unité °CSensibilité du modèle ROMS
au forçage atmosphérique
SST: Température de surface de la mer
SST TMI (1999‐2008) TMI ‐ ROMS/NCEP TMI ‐ ROMS/ERA‐Interim TMI ‐ ROMS/CORDEX
Unité °CSensibilité du modèle ROMS
au forçage atmosphérique
EKE: Activité tourbillonnaire intra-saisonnière
Observations
TPJ1 (1993‐2009) ROMS/NCEP ROMS/ERA‐Interim ROMS/CORDEX
Unité cm2/s2Etudes en cours et perspectives
Simulation WRF:
1. Etude de la variabilité interannuelle des vents favorable à l’upwelling
- téléconnexions ENSO
- forçage à distance vs forçage locale
2. Etude de la variabilité intra-saisonnière du vent favorable à l’upwelling
- impact de MJO
Simulation ROMS:
1. Relations entre les ondes équatoriales et l’activité méso-échelle
2. L’impact des ondes équatoriales sur l’état moyen
3. Modélisation bio-géo-chimique BioBUS (collaboration LEGOS/IMARPE/IFM-
GEOMAR)
4. Simulations couplées WRF/ROMS (projet FOCUS)
-> Changements climatiques:
Comparaison avec le système d’upwelling de Benguela (Afrique)Vous pouvez aussi lire
