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MDCR



Réseau canadien en modélisation et diagnostics du climat régional (MDCR) 


Projets de recherche (2006 - 2010)



4.1.4.3  Évaluation du MRCC5 et GEM-Variable comme outils de prédictions saisonnières

Ces dernières années, de nombreux efforts ont été déployés pour développer des outils de prédiction météorologique et climatique, allant de plus de 10 jours à quelques saisons, pour les régions situées aux latitudes moyennes. La prémisse derrière ces prédictions est qu'il existe, dans l'atmosphère chaotique, des anomalies persistantes à grandes échelles, anomalies forcées par d'autres anomalies évoluant plus lentement dans le champs de température de la surface des océans (SST). Si ces anomalies de SST pouvaient être prédites avec un certain degré de précision, une portion non négligeable de l'anomalie de la circulation atmosphérique pourrait être prédite pour une période prolongée. Au-dessus de l'Amérique du Nord, beaucoup d'intérêt a été porté sur les effets sur l'atmosphère d'une anomalie de température dans le Pacifique équatorial associée au cycle du El Nino-Southern Oscillation (ENSO; Lin et Derome 2003). Bien qu'il soit possible de faire de la prédiction saisonnière lorsqu'une anomalie de température est présente, le degré de prédiction est plutôt limité. Dans les tropiques, la circulation atmosphérique de grande échelle, telle la mousson, est fortement liée au forçage du SST. Cela offre donc la possibilité d'augmenter l'éventail de prédictions saisonnières au-dessus des continents situés dans les tropiques. 

La précipitation saisonnière au-dessus de l'Afrique subsaharienne est fortement influencée par l'évolution de la mousson africaine ainsi que par la propagation de la zone de convergence inter-tropicale (ITCZ). Les modèles de circulation générales (MCG) reproduisent relativement bien la circulation liée à la mousson ainsi que sa réponse aux forçages causés par la SST. Néanmoins, au-dessus de l'Afrique subsaharienne, les principaux systèmes responsables pour la pluie sont des groupes de systèmes convectifs de méso-échelle (mesoscale convective complexes, ou MCC) situés à l'intérieur des ondes africaines. Celles-ci sont influencées par les conditions atmosphériques à grande échelle, mais aussi par les forçages régionaux, tels que l'interaction avec la topographie et le courant jet africain (Berry et Thorncroft 2005). Les ondes africaines et les MCC sont mals résolus par les MCG et l'utilisation d'un MRC, piloté par un MCG, permettrait une meilleure description de l'interaction entre les grands mouvements de la circulation atmosphérique (résolus par le MCG) et les processus à la base du cycle de l'eau (résolus par le MRC) et donc une meilleure prédiction saisonnière de la pluie dans l'Afrique subsaharienne. Le but de ce projet est d'investiguer l'utilisation du MRCC5 comme outil de downscaling, en conjonction avec GEM-Global, comme outil de prédiction saisonnière et de comparer cette approche avec l'utilisation de GEM à aire variable (GVAR) pour la même région.

Un prérequis pour appliquer un tel système comme outil de prédiction saisonnière est l'évaluation de la capacité à simuler des aspects clés du cycle saisonnier au-dessus de la région choisie. De plus, il est important de déterminer la capacité du système à simuler les anomalies atmosphériques de grande échelle ayant pour cause les anomalies de SST et le lien qui existe entre cette circulation et la distribution de la précipitation à l'échelle régionale. Nous capitaliserons sur un ensemble d'intégrations déjà planifiées par le Service météorologique du canada (SMC). Dans ces simulations, GEM est intégré avec une grille fixe à 1.0° de résolution et avec les températures à la surface des océans mesurées pour la période 1978-2003. La représentation de la mousson africaine et la progression saisonnière de l'ITCZ et des ondes africaines seront analysées dans ces simulations. En particulier, les années ayant produit plus et moins de précipitations que la moyenne au-dessus de la région subsaharienne seront identifiées et comparées aux observations. Une attention particulière sera portée à la distribution régionale de la précipitation et aux différences dans le patron de circulation atmosphérique de grandes échelles. Pour ces années, nous intégrerons ensuite le MRCC5 forcé aux frontières par des données de réanalyse ainsi que des intégrations provenant de GEM-Global. Les simulations forcées par les données de réanalyse seront utilisées pour évaluer la qualité de la distribution de la précipitation produite par le MRCC5 au-dessus de la région en question. Les simulations forcées par GEM-Global permettront ensuite d'évaluer comment le couplage GEM-MRCC5 reproduit la mousson africaine et les interactions contrôlant la précipitation à l'échelle régionale. Finalement, une intégration semblable sera effectuée avec GVAR. Dans ce cas, la région à haute résolution sera choisie de telle sorte à être le plus près possible de celle du MRCC5. Une comparaison entre les résultats du MRCC5 et GVAR indiquera quelle approche est la plus appropriée pour produire des prédictions saisonnières à haute résolution au-dessus de l'Afrique subsaharienne.

Personnes impliquées


Dates du projet


Calendrier des activités


Évaluation du MRCC5 et GEM-Variable comme outils de prédictions saisonnières

06-07

07-08

08-09

09-10

(1) L'étudiant se familiarisera avec la littérature sur la mousson africaine, les ondes africaines, les MCC et commencera à analyser les résultats de GEM-Global au-dessus de cette région.

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(2) L'étudiant identifiera les années sèches et humides dans les simulations et configurera le MRCC5 pour ces périodes.


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(3) Avec l'AR du réseau de l'UQAM, l'étudiant performera des intégrations avec le MRCC5 et GVAR pour les années identifiées en 2).



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(4) L'étudiant analysera les résultats des simulations du MRCC5 et GVAR au-dessus de l'Afrique subsaharienne.




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UQAM - Université du Québec à Montréal   ›  Dernière mise à jour de cette page : 21 novembre 2007