Résultats de MESO-NH-Chimie pour l'exercice de modélisation ESCOMPTE

Marina Covre

Météo-France, Toulouse

DP/SERV/ENV

3ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH 7-8 Mars 2005

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

PlanPlan

• Présentation du programme ESCOMPTEPrésentation du programme ESCOMPTE

• Présentation de la configuration de Méso-Présentation de la configuration de Méso-NH-Chimie pour l’exercice de modélisationNH-Chimie pour l’exercice de modélisation

• Résultats pour le paramètre VentRésultats pour le paramètre Vent– Résultats statistiquesRésultats statistiques– Cas particulier de la brise du 24/06 et Cas particulier de la brise du 24/06 et

conséquences sur la position du panache conséquences sur la position du panache d’ozoned’ozone

• ConclusionConclusion

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

Campagne de mesure Escompte 2001Campagne de mesure Escompte 2001

Etude des processus dynamiques et chimiques qui conduisent à la pollution photochimique observée à l’échelle régionale

Choix d’une des régions les plus polluées d’Europe : urbanisation/industrialisation

Domaine complexe : topographie, phénomènes météorologiques locaux (brises, canalisations orographiques, …)

A

4 épisodes de pollution documentés :

•Réseaux de stations sol

•Télédétection depuis le sol (radar, lidar, radiosondages…)

•Mesures aéroportées (avions, ballons,…)

• POI2b du 24 au 26 juin 2001: 3 journées exceptionnelles de pollution très documentées

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NHLes modèles impliqués dans l’exercice Les modèles impliqués dans l’exercice d’intercomparaisond’intercomparaison

Meteorological driverMeteorological driver ModelModel Horizontal resolution for Horizontal resolution for meteometeo

ALADIN MOCAGE 10 Km

MM5 CHIMERE 3 Km

AZUR 3 Km

CHIMERE -ACRI 3 Km

MAPOM 2 Km

On - line modelUsing ECMWF

analysis

RAMS - CHIMIE 3 Km

RAMS UAM - TOTAL 3 Km

POLAIR 3 Km

RAMS – CAMX ~ 3 Km

On – line modelUsing CMC analysis

MC2 - AQ ~ 1 Km

On –line modelUsing ARPEGE

analysis

MESO-NH-CHIMIE 3 Km

3 KmT-CAMX

2

2

3

2

2

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CONFIGURATIONCONFIGURATION

2 grid-nested domains

Stereographic projection

50 vertical levels :

36 < 3000m, up to 16000 m

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Website: http://medias.obs-mip.fr/escompte/exercice/HTML/exe.html

Des résultats très nombreux ! 1- Stations:

-Par Station : profils temporels pour tous les modèles, statistiques pour tous les modèles

-Par Modèle : Statistiques pour ttes les stations

-Par Zone : statistiques pour tous les modèles

2- Cartes 2D : paramètres thermodynamiques et chimiques par modèle, par jour, par heure, par niveau

3- Lidar Ozone et lidar vent : profils temporels 2D par modèle, par lidar

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

PlanPlan

• Présentation du programme ESCOMPTEPrésentation du programme ESCOMPTE

• Présentation de la configuration de Méso-NH-Chimie pour Présentation de la configuration de Méso-NH-Chimie pour l’exercice de modélisationl’exercice de modélisation

• Résultats pour le paramètre VentRésultats pour le paramètre Vent– Résultats statistiquesRésultats statistiques– Cas particulier de la brise du 24/06 et Cas particulier de la brise du 24/06 et

conséquences sur la position du conséquences sur la position du panache d’ozonepanache d’ozone

• ConclusionConclusion

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

Evolution temporelle : station LA-FARE-les-OliviersEvolution temporelle : station LA-FARE-les-Oliviers

• Evolutions temporelles généralement bien simulées par les modèles, avec alternance brise de mer/ brise de terre

•Ex : La-Fare-les-Oliviers : intensité de la brise de mer légèrement sur-estimée

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• Contrairement aux paramètres Pression et Température, le paramètre Vent présente une importante variabilité suivant les modèles et les zones : tendances générales difficiles à déterminer. Etude de cas précis

• Coefficients de corrélation relativement bons pour tous les modèles

Statistiques par zonesStatistiques par zones

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24/06/01 Vent observé en surface24/06/01 Vent observé en surface

Observations

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

24/06/01 Vent en surface24/06/01 Vent en surface

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

24/06/01 Vent et Ozone à 1000m24/06/01 Vent et Ozone à 1000m

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

Ozone le 24/06 entre 13H et 18H

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

ConclusionConclusion

• Le modèle parfait n’existe pas Le modèle parfait n’existe pas (encore) …(encore) …

• Importante variabilité entre les modèles ; Importante variabilité entre les modèles ; résultats très satisfaisants pour Méso-NHCrésultats très satisfaisants pour Méso-NHC

• Les résultats thermodynamiques et chimiques Les résultats thermodynamiques et chimiques sont en cours d’analyse (sont en cours d’analyse (rédaction d’un articlerédaction d’un article))

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

1- West of Berre pond2- Avignon area3- East of Berre pond4- Durance – Luberon5- Marseille area6- Toulon area7- Brignolles area

7 zones définies avec AIRMARAIX pour une synthèse des résultats

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

3ème réunion des utilisateurs de Méso-NH

Laboratoire d’Aérologie

Anelastic non-hydrostatic , limited

area model, two-way grid nesting

technique

Variables u,v,w,rv,rc,rr,rg,rs,ri,rh,TKE

Advection scheme : eulerian

Turbulence 1D (1.5 order)

Kain & Fritsch Convection

ECMWF Radiation scheme

Soil-Biosphere exchanges, Town

budget

Temporal resolution : « leapfrog »

scheme (t-dt to t+dt)

http://www.aero.obs-mip.fr/mesonh

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Chemical scheme : RELACS (reduction of RACM),

37 prognostic species, 128 equations

Dry deposition fluxes : wesely algorithm (Tulet,

2000)

Wet deposition by convective and stratiform

precipitations (not important for Escompte)

Photolysis rates : look-up table using TUV model

MNHC : chemical transformations on-line