Action 1c: Couplage Océan-Vagues-Atmosphère: études de processus et paramétrages physiques

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1 Contexte Couplage Étude de cas CCL/Perspectives Action 1c: Couplage Océan-Vagues-Atmosphère: études de processus et paramétrages physiques Joris Pianezze(a), Jean-Luc Redelsperger(a), Thierry Reynaud(a), Valérie Garnier(b), Fabrice Ardhuin(a), Louis Marié(a), Françoise Orain(c), Marie-Noelle Bouin(c), Mickaël Accensi(a) (a) Laboratoire de Physique des Océans, Site IFREMER, Brest (b) DYNECO, IFREMER, Brest (c) Météo-France, Brest-Lannion juin 1/12

2 2/12 Compréhension et représentation des interactions OVA à petites échelles Landsat8, 11 septembre 2014 Ouessant fromveur Approche modélisation du couplage OVA aux échelles du km aux échelles métriques (LES) mer d'iroise Réponse de l'atmosphère aux nes structures d'un front de SST

3 3/12 Couplage des modèles OVA Méso-NH Modèle atmosphérique résolution de 1m à 50km physique commune avec AROME... Vent à 10m Courants, état de la mer SurfEx Modèle de surface OASIS Courants, température Rayonnement, flux,... WW3 Modèle de vague Courants, hauteur de la mer,... Vitesses orbitales, état de la mer MARS Modèle océanique Mise en commun des développements eectués dans SurfEx ; Outils développés à disposition de la communauté ; Publication communautaire en cours d'écriture.

4 4/12 Cas d'étude : front de marée de Ouessant Satellite L4 Manche Ouessant France Golfe de Gascogne Température de surface de la mer [ C] Front de SST très marqué : di. entre min et max 3-4 C Rétroaction certainement importante de l'océan sur l'atmosphère...?!?

5 5/12 SST utilisées dans les modèles opérationnels Satellite L4 Manche Ouessant France Golfe de Gascogne

6 5/12 SST utilisées dans les modèles opérationnels Satellite L4 Manche Ouessant France Golfe de Gascogne AROME 2.5km ECMWF 12.5km

7 5/12 SST utilisées dans les modèles opérationnels Satellite L4 Manche MARS 3D 2.5km Ouessant France Golfe de Gascogne AROME 2.5km ECMWF 12.5km

8 Simulations forcées Domaine Résolution Schéma de Température de surface de la mer turbulence ECMWF AROME MARS3D D1 2500m 1D D2 500m 3D D3 100m 3D Condition initiale et forçages latéraux d'arome 6/12

9 Contexte Couplage Étude de cas CCL/Perspectives Impact de la SST sur les champs en surface à 12h UTC Domaine 1 à 2.5km H [W.m-2] SST d'arome 49 N N Wind [m.s-1] LE [W.m-2] N N 0 49 N N 0 5m/s 7/12

10 Contexte Couplage Étude de cas CCL/Perspectives Impact de la SST sur les champs en surface à 12h UTC Domaine 1 à 2.5km H [W.m-2] SST d'arome SST de MARS 49 N SST de MARS-AROME N 12 Wind [m.s-1] LE [W.m-2] N N N N 0 5 m/s /12

11 Contexte Couplage Étude de cas CCL/Perspectives Impact de la SST sur les champs en surface à 12h UTC Domaine 1 à 2.5km H [W.m-2] SST d'arome SST de MARS 49 N SST de MARS-AROME N 12 Wind [m.s-1] LE [W.m-2] N N N N 0 5 m/s /12

12 8/12 Impact de la SST sur la structure verticale de la couche limite atmosphérique à 12h UTC Domaine 1 à 2.5km Température potentielle [K] SST d'arome h CLA couche convective couche stable Vitesse du vent horizontal [m/s] Vitesse du vent verticale [m/s] jet de basse couche

13 8/12 Impact de la SST sur la structure verticale de la couche limite atmosphérique à 12h UTC Domaine 1 à 2.5km Température potentielle [K] SST d'arome SST de MARS h CLA couche convective couche stable Vitesse du vent horizontal [m/s] Vitesse du vent verticale [m/s] jet de basse couche Signature importante de la résolution de la SST sur la CLAM: hauteur de la CLAM, localisation des couches limites stables et mélangées, intensité du vent,... Apport de la simulation à 100m de résolution (LES)?

14 9/12 Apport de la simulation à 100m de résolution (LES) Vitesse du vent horizontal à 10m (m/s) D3 Chaud Froid 5m/s

15 9/12 Apport de la simulation à 100m de résolution (LES) Vitesse du vent horizontal à 10m (m/s) D3 D1 sans grid-nesting Chaud Froid 5m/s 5m/s Quel impact des fines structures atmosphérique sur l'océan?

16 9/12 Apport de la simulation à 100m de résolution (LES) D3 Flux de chaleur sensible (W/m 2 ) D1 sans grid-nesting 5m/s 5m/s Quel impact des fines structures atmosphérique sur l'océan?

17 10/12 Comparaison entre chaud et froid Structure de la couche limite très diérente entre le côté chaud et le côté froid du front que ce soit horizontalement et/ou verticalement (cisaillement de vent) Rétroaction de ces changements de couche limite vers l'océan?

18 11/12 Conclusions/Perspectives Fronts de SST ont des impacts importants sur la surface mais aussi sur la structure verticale de la CLA La résolution de la SST utilisée dans les modèles de PNT n'est pas susante car ne représente pas les fronts Forçages atmosphériques utilisés dans les modèles océaniques n'ont pas la signature des fronts! Rétroaction des nes structures résolues à 100m par la LES sur l'océan?

19 12/12 Conclusions/Perspectives Longueur de rugosité (10-5 m) Couplage MNH/WW3 Forcage Chaud fromveur Froid 5m/s 5m/s Merci pour votre attention

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