SENSIBILITE D'UN MODELE A AIRE LIMITEE A SA PARAMETRISATION PHYSIQUE : APPLICATION EN AFRIQUE AUSTRALE

Julien Crétat (1) , Benjamin Pohl (1) , Yves Richard (1) , Philippe Drobinski (2)

1 CRC - Centre de Recherches de Climatologie
2 LMD - Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539)

Cette étude examine pour la première fois en Afrique australe les incertitudes d'un modèle à aire limitée (Advanced Weather Research Forecast (WRF-ARW V3011)) liées à sa paramétrisation physique. Les incertitudes sont analysées au pas de temps saisonnier en déterminant les principaux points communs et différences de 27 expériences numériques, avec un focus sur le champ pluviométrique. Ces 27 expériences documentent le trimestre Décembre-Janvier-Février 1993-94, coeur de la saison des pluies de l'Afrique du Sud à régime pluvial tropical, et correspondent à toutes les combinaisons possibles entre 3 schémas de couche limite, 3 schémas de convection et 3 schémas de microphysique. Quelle que soit la paramétrisation testée, la distribution spatiale des pluies est similaire et relativement proche des estimations de pluies. WRF sous-estime la pluviométrie des deux zones de convergence de la région (ZCIT et ZCSI) et la surestime en Afrique subtropicale, surtout sur les reliefs. Les principales différences inter-membres concernent l'amplitude des cumuls saisonniers et les processus pluviogènes qui dépendent principalement des schémas de convection. Grell simule des quantités comparables aux observations in situ alors que Kain-Fritsch et Betts-Miller-Janjic les surestiment nettement, ce qui peut résulter d'une sous-estimation (surestimation) de l'humidité spécifique en moyenne et basse couche observée avec Grell (Kain-Fritsch et Betts-Miller-Janjic). Grell et Kain-Fritsch simulent essentiellement des pluies convectives, ce qui semble cohérent avec l'influence de la circulation tropicale sur cette région. Comparée aux réanalyses ERA40 utilisées pour le forçage latéral, la convergence d'humidité associée à la majorité des expériences est renforcée sur le subcontinent, de même que la vitesse verticale de l'air en moyenne atmosphère. C'est la raison pour laquelle WRF corrige généralement les biais secs d'ERA40. Les différences inter-membres des champs thermo-dynamiques sont fonction des schémas de convection à ce pas de temps, mais aussi d'alliances non systématiques entre les trois types de schémas testés.

Domaines: Climatologie; Milieux et Changements globaux

Julien Crétat, Benjamin Pohl, Yves Richard, Philippe Drobinski. SENSIBILITE D'UN MODELE A AIRE LIMITEE A SA PARAMETRISATION PHYSIQUE : APPLICATION EN AFRIQUE AUSTRALE. Ateliers de Modélisation de l'Atmosphère, Jan 2010, Toulouse, France. ⟨hal-00452973⟩