Algorithmes variationnels dans le modle ALADIN

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Algorithmes variationnels dans le modèle ALADIN

• Claude Fischer,
• En volant les résultats des autres

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• Statistiques derreurs débauche  le Jb 
• Cycles dassimilation
• Observations
• Modèles TL/AD étude de sensibilité sur les
  précipitations
• Conclusions générales

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Impact des statistiques du Jb méthode NMC
standard v/s lagged (iroka etal., MAP, sous
presse Bölöni, HMS Jb hongrois)

• 1. Décalage du maximum de variance -gt le
  Jb  lagged  agit comme un filtre passe-bande
• 2. Réduction de la variance totale -gt le
  Jb  lagged  produit des incréments danalyse
  plus petits

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Incréments danalyse T niveau 41
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Cycles dassimilation Blending et BlendVar
(Brokova etal., 2001, Bölöni et iroka, 2001)
Analyse Arp
LBC0
LBC1
Ald 6h fct
Blending mélange des grandes échelles analysées
dArpège avec les petites échelles présentes dans
la prévision Aladin à travers un filtre
 spatio-temporel  filtres digitaux à basse
résolution. Combinaison linéaire des champs de
surface
Analyse 3D-VAR Aladin J Jb Jo Plusieurs
formulations du Jb Jb standard (grandes
échelles) Jb lagged (méso-échelle)
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Etude de la POI 14 de MAP en utilisant des cycles
de Blending et de BlendVar (Vincent Guidard, ENM)
3D-VAR sans Blending Dans la dernière étape
Cycle BlendVar de 24h
Cumul des précipitations sur 6h, entre les
échéances 12 et 18h
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Etude de la POI 14 de MAP en utilisant des
cycles de Blending et de BlendVar (Vincent
Guidard, ENM)
Composite de précipitations en surface
Capteur micro-ondes SSMI
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Utilisation de nouvelles sources dobservations
(S. Kertesz, HMS, M. Juraek, SMHI, V. Guidard,
ENM)

• données avion plus denses diminuer la taille
  des boîtes du  thinning  des données AIREP
  quelques inconsistances sont possibles.
• analyses des données de couche-limite premières
  expériences avec lhumidité relative à 2m, qui
  génère des incréments avec une certaine portée
  horizontale et verticale -gt davantage détudes
  seront nécessaires (pénétration verticale de
  lincrément, intensité, opérateur dobs et
  découplage CLA/altitude)
• pseudo-profils dhumidté dérivés dimagerie
  MeteoSat (les profils dhumidité sont générés de
  manière empirique à partir dune classification
  nuageuse et dinformations supplémentaires)
  impact semble positif sur le cas MAP/POI 14 -gt
  Collaborations GMME/Maroc.
• -gt voir le poster de Vincent Guidard !
• radiances brutes démarrage en 2003 -gt coll.
  ALADIN/AROME

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Modèles TL/AD étude de sensibilité sur les
précipitations
Calcul dun gradient p/r aux conditions
initiales, sur 6 heures dintégration du modèle
adjoint, et utilisation dune version de la
physique simplifiée dArpège (diffusion
verticale, traînée orographique et précipitations
de GE)

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• Objectif améliorer la prévision des
  précipitations sur 6h, voire 12 h déchéance

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Doù provient la modification des précipitations ?
Premières 6h
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• Lactivité du système est diminuée dans les
  premères 6h (par réduction de la CAPE), ce qui
  permet à un système convectif  secondaire  de
  se déclencher plus tard
• Toutes les situations étudiées ne donnent pas un
  signal aussi positif !!

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Sensibilité aux C.I. et modification des C.I. en
utilisant le modèle adjoint (Cornel Soci, Alatnet
PhD)

• Leçons
• beaucoup de problèmes rencontrés avec la
  physique simplifiée à 10km de résolution
• réglage des paramètres
• instabilités numériques (not. pluies
  stratiformes)
• coût numérique
• certains cas étudiés sont sensibles aux C.L.L.
  ou aux déficiences du modèle de prévision
• situations convectives
• non linéaires importance de lamplitude des
  perturbations
• le modèle adjoint peut apparemment faire
  ressortir des directions instables, mais na pas
  besoin dune analyse vérifiante à linstant de
  vérification -gt conclusion  anti-4D-VAR  et
   pro-ensembliste  ?

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Conclusions générales

• Matrice  B 
• améliorer/maitriser encore davantage les
  fonctions de structure bipériodisation,
  multivarié/monovarié,
• dépendance latitudinale,
• réglage des variances derreur plus objectif -gt
  thèse de Wafaa Sadiki sur la validation a
  posteriori

Sb Jbmin/Tr(KH) So Jomin/Tr(Ip-HK)
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Conclusions générales (2)

• Matrice  B  (suite)
• Long terme Jb ondelette (A. Deckmyn, IRM
  Bruxelles)
• Utilisation (très) progressive de données
  innovantes
• Les 3 piliers du 3D-VAR/Aladin
• expertise scientifique,
• installation locale Toulouse, Prague, Budapest,
  Casablanca
• maintenance centrale ODB, phasage avec IFS
• Maintien  en veille  des modèles TL/AD
  nécessité de développer la version
  semi-lagrangienne de ladvection comme dans
  Arpège/IFS
• Interaction avec le projet AROME

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Intercomparaisons de cycles dassimilation
standard v/s varblend v/s blendvar (M.
iroka G. Bölöni, V. Guidard, S. Alexandru)

• cycle  standard  couplage homogène dans
  lespace (LBC0AldAnaIC), Jb standard (grandes
  échelles),
• -gt Il est nécessaire dappliquer un filtre
  digital à lintérieur du cycle
• -gt le Jb standard augmente les risques  dorages
  point-de-grille 
• cycles  varblend /  blendvar  couplage
  homogène dans le temps (LBC0ArpAna/IC), Jb
  méso-échelle,
• -gt Aucun filtre nest à appliquer à lintérieur
  de ces cycles
• -gt un filtre incrémental en mode production est
  souhaitable, un simple filtre digital après une
  analyse 3D-VAR est A PROSCRIRE.
• -gt  blendvar  produit des scores sensiblement
  meilleurs
• -gt lincrément danalyse est davantage confiné à
  la méso-échelle
• -gt les problèmes de  retour en zone  dus à la
  bipériodisation sont réduits mais pas éliminés !

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Sensibilité aux conditions initiales et
modification des C.I. en utilisant le modèle
adjoint (Cornel Soci, Alatnet PhD)
C.I.
Prévision
C.I. meilleures
Prévision améliorée
Sensibilité de P - T P/r aux C.I.
Sensibilité de P - T
 Truth  (Analyse)