La validation du modèle MOCAGE-Climat

H. Teyssèdre, M. Michou, D. Olivié, F. Karcher, D. Cariolle et V.-H. Peuch

METEO-FRANCE

réunion ADOMOCA (13/15 décembre 2005)

le modèle de chimie-transport MOCAGE

standard MOCAGE climat

Global (2°x2°, 4°x4°)

Europe (1°x1°)

France (0.25°x0.25°)

Sud-Est France (0.08°x0.08°)

domaine horizontal Global (T42, T21)

surface -> 5 hPa (47 niveaux)

surface -> 0.1 hPa (60 niveaux)

domaine vertical surface -> 0.1 hPa (60 niveaux)

analyses ARPEGE et ALADIN

analyses CEPMMT

thermodynamique analyses CEPMMT

modèle ARPEGE-Climat

semi-lagrangien transport semi-lagrangien

Tiedtke

Kain-Fristch-Bechtold

convection Tiedtke

Kain-Fristch-Bechtold

Le modèle de chimie-transport MOCAGE

standard MOCAGE climat

IGAC/GEIA

RIVM/EDGAR modifiées IPCC

IPCC

émissions en surface IGAC/GEIA

RIVM/EDGAR modifiées IPCC

IPCC

Mari : convectif

Giorgi et Chameides : stratiforme

lessivage Mari : convectif

Giorgi et Chameides : stratiforme

RACMOBUS (RACM + REPROBUS)

SAPRC99 (SAPRC + REPROBUS)

HARVARD (Harvard-GISS +

REPROBUS)

EMEP (EMEP + REPROBUS)

MELCHIOR (MELCHIOR +

REPROBUS)

chimie REPROBUS

RELACS (ReLACS + REPROBUS)

surface

~ 68 km

surface

~ 35 km

Le modèle de chimie-transport MOCAGE

niveaux verticaux

validation de MOCAGE-Climat

• simulations avec analyses opérationnelles ECMWF de 2000 à 2004 (T21) et de 2000 à 2001 (T42)

• validation intensive

TOMS : colonne totale d’ozoneODIN : stratosphèreMOZAIC : région de la tropopauseUARS : stratosphèreMOPITT : troposphèresondes O3 : structure verticale

• article de présentation de MOCAGE-Climat (début 2006)

MOCAGE-Climatévolution de la colonne d’ozone

MOCAGE-Climatimpact de la résolution horizontale

> 600

problème de circulation ECMWF trop rapide,

confirmé parcomportement identique obtenu avec O3 linéaire

MOCAGE-Climatévolution de N2O

ODIN

MOCAGE-Climat

MOCAGE-ClimatO3 : région de la tropopause [340 , 350 K]

MOCAGE (ppbv) : JFM 2003

MOZAIC (ppbv) : JFM 2003

MOCAGE – MOZAIC (%)

MOZAIC (ppbv) : JAS 2003

MOCAGE (ppbv) : JAS 2003

MOCAGE – MOZAIC (%)

MOCAGE-ClimatCO/NOy : région de la tropopause [340 , 350 K]

MOCAGE CO (ppbv) : JAS 2003

MOZAIC CO (ppbv) : JAS 2003

MOCAGE – MOZAIC (%)

MOZAIC NOy (ppbv) : JAS 2003

MOCAGE NOy (ppbv) : JAS 2003

MOCAGE – MOZAIC (%)

comparaison UARS vs MOCAGE-Climat 2004(1991/1997 Randel et al. ; 1991/2002 Grooss et Russell)

JANVIER AVRIL

JUILLET OCTOBRE

JANVIER AVRIL

JUILLET OCTOBRE

100 hPa

10 hPa

1 hPa

100 hPa

10 hPa

1 hPaUARS

MOCA

GE

N2O : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

CH4 : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

O3 : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

NOx : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

H2O : UARS vs MOCAGE-Climat

HCl : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

ClO : UARS vs MOCAGE-Climat

HNO3 : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

NO : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

NO2 : UARS vs MOCAGE-Climat 2004

OH troposphérique : Spivakovsky vs MOCAGE-Climat 2004

1000 hPa

100 hPa

100 hPa

1000 hPa

OH 800 hPa : Spivakovsky vs MOCAGE-Climat 2004

OH 500 hPa : Spivakovsky vs MOCAGE-Climat 2004

CO 850 hPa : MOPITT vs MOCAGE-Climat 2004

CO 500 hPa : MOPITT vs MOCAGE-Climat 2004

ESPECE INSTRUMENT VARIABLE COUVERTURE

SPATIALE

COUVERTURE TEMPORELLE

QUALITE

O3 TOMS

MOZAIC

UARS

sondes

colonne totale

RMV

RMV

RMV

quasi-global

UTLS

strato zonale

localisée

évol 2000/2004

évol 2000/2004

clim (1991/2002)

+

+

+

?

N2O ODIN

UARS

RMV

RMV

strato zonale

strato zonale

évol 2002/2004

clim (1991/1997)

++

++

CO MOZAIC

MOPITT

RMV

RMV

UTLS

cartes tropo

évol 2002/2004

évol 2000/2004

+

+/-

NOy MOZAIC RMV UTLS évol 2003/2004 ++

NOx UARS RMV strato zonale clim (1991/2002) ++

CH4 UARS RMV strato zonale clim (1991/2002) ++

H2O UARS RMV strato zonale clim (1991/2002) -

HCl UARS RMV strato zonale clim (1991/2002) +

ClO UARS RMV strato zonale clim (1991/2002) +

HNO3 UARS RMV strato zonale clim (1991/1997) +

NO UARS

MOZAIC

RMV

RMV

strato zonale

UTLS

clim (1991/1997)

évol 2003/2004

+

?

NO2 UARS RMV strato zonale clim (1991/1997) +/-

OH Spivakovsky RMV cartes, tropo zonale clim +

Perspectives

• climatologie des RS de Logan

• variabilité

• problème de la vapeur d’eau

• échanges ST pour O3, N2O, H2O, …

• article