Évaluation de la convection en réponse au forçage de la température de la surface de l'océan ENSO simulée par

le modèle Global Environmental Multi-scale (GEM) de RPN.

Par : Jonathan MainvilleJonathan Mainville

Directeur : Dr. Colin Jones

Co-Direc. : Dr. Bernard Dugas

Université du Québec à MontréalUQÀM

Validation de données• GEM méso-globale mode climat

( dynamique 3.2.1. & physique 4.3.)

[A] Influence externe d’AMIP II• SST• % de Glace de mer• T° de glace profonde• L’ozone & le CO2

[B] La variabilité interne• Cœur dynamique ???• Schémas de sol ISBA• Schéma de convection pronfonde Kain-Frish• Schéma de convection restreinte Kuo• Schéma de nuage par condensation Sundavist• …

• Les observations valident

– La PCP de GPCP 2

– Le OLR de NOAA OI

Résolution∆x = ∆y = 2,5°

∆t = 1 mois

1979-2001

Approximation des erreurs sont:E(A) = 0 ; AMIP II est valide

E(B) <- E(schémas) ; ??? est valide

Analyse exhaustif PCP & OLR ; OBS vs GEM

• La climatologie et la variabilité sur 264 mois de la série absolue.

PCP_GPCP2 PCP_GEM OLR_NOAA OLR_GEM

• La variabilité sur 264 mois de la série d’anomalie inter-annuel.

• La climatologie et de la variabilité du cycle annuel.

Janvier Avril Juillet Octobre

La champ de référence SST ENSO

• Le diagnostique exhaustif de la série absolue et de la série d’anomalie.

Climatologie absolue Variabilité absolue Variabilité d’anomalie

nino 3.4.

Janvier

Diagnostique du mois de Janvier PCP & OLR ; OBS vs GEM

• La variabilité sur 22 mois de la série absolue.

• La climatologie sur 22 mois de la série absolue.

PCP_GPCP2 PCP_GEM OLR_NOAA OLR_GEM

La1ère méthode• On approxime la réaction de A <-- 0 par la fonction linéaire:

F[A(O,t)] = m • F[O(t)] où F[f(t)] = f(t)

• Des fonctions périodiques selon 2 oscillations (f(t)= Acos(1/T • t + ) :

– Annuel T1 = 1 an Moussons– Inter-annuel T5 > 1 an (~5 ans) ENSO

• Avec une anomalie inter-annuel, l’intensité de la réponse:

F[f(t)] = f(t,T1) + f(t,T5) A(t,T5) / O(t,T5) = m(T5)

Composite d’anomalie, 83, 87, 92, 98

PCP_GPCP2 PCP_GEM OLR_NOAA OLR_GEM

• Le but est de comparer le délai des zones de confiance, GEM vs OBS, qui ont un signal atmosphérique en relation linéaire avec l’évolution de l’anomalie SST ENSO.

• Utilisation d’une corrélation linéaire ( « r » = m ; A(O,t)- A0(t) = mO1(t))

– Une confiance du test de Students (vs loi normale pour 264 ou 22 mois)– Un délai 0<<90° ; balayage de « r » avec délai pour trouver le cas =0°

• 3 exemples de polarisation entre 2 signaux de même amplitude:

– Rectiligne =0°– Elliptique 0<<90°– Circulaire =90°

La 2ième méthode

• Le min/max de corrélation linéaire sur 30 mois de délai de SST des Janviers

Minimum sur 30 mois Maximum sur 30 mois

Le signal du SST ENSOde la série d’anomalie inter-annuel

El NiñoLa Niña nino 3.4.

• Comparaison du développement d’ENSO de la 1ère vs 2ième méthode

1ère méthode 2e méthode

composite (4 ENSO) délai de corrélation

Résultat exhaustive de « m »de la série d’anomalie inter-annuel des Janviers

• La corrélation linéaire sur 30 mois de délai de PCP & OLR pour El Niño

PCP_GPCP2 PCP_GEM OLR_NOAA OLR_GEM

• La corrélation linéaire sur 30 mois de délai de PCP & OLR pour La Niña

PCP_GPCP2 PCP_GEM OLR_NOAA OLR_GEM

Relation entre les variableszone nino 3.4. de la séries absolue

SST vs SST vs SST vs SST vsPCP_GPCP2 PCP_GEM OLR_NOAA OLR_GEM

PCP GPCP2 vs GEM

OLR NOAA vs GEM

Convection pas assez profonde (OLR trop grand) rayon effectif des cristaux de glace dans le cirrus plume

l'émissivité en haut de la tour convective le rayonnement infrarouge de la tour convective ( le OLR)

Diagnostique annuel de PCP Jan - Avril - Juillet - Octobre

• La médiane et l’écart type sur 22 mois de la série absolue de GPCP2

Janvier Avril Juillet Octobre

• La médiane et l’écart type sur 22 mois de la série absolue de GEM

Janvier Avril Juillet Octobre

Diagnostique annuel de OLR Jan - Avril - Juillet - Octobre

• La médiane et l’écart type sur 22 mois de la série absolue de NOAA

Janvier Avril Juillet Octobre

• La médiane et l’écart type sur 22 mois de la série absolue de GEM

Janvier Avril Juillet Octobre

rectiligne elliptique circulaire