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revision 19 by guez, Thu Aug 7 12:29:13 2008 UTC revision 20 by guez, Wed Oct 15 16:19:57 2008 UTC
# Line 137  et \verb+amipbc_sst_1x1.nc+ viennent du Line 137  et \verb+amipbc_sst_1x1.nc+ viennent du
137    
138  \verb+Rugos.nc+ contient la contribution saisonnière de la longueur de  \verb+Rugos.nc+ contient la contribution saisonnière de la longueur de
139  rugosité (excluant la contribution des variations de relief). Ces  rugosité (excluant la contribution des variations de relief). Ces
140  données viennent de la NASA. \verb+Relief.nc+ contient des données de  données viennent de la NASA. \verb+Albedo.nc+ contient probablement des
 la NASA, corrigées sur l'antarctique, probablement par Gerhard Krinner  
 à partir de données Radar. \verb+Albedo.nc+ contient probablement des  
141  données de Yann Polcher.  données de Yann Polcher.
142    
143    \verb+Relief.nc+ contient peut-être des données de la NASA, corrigées
144    sur l'Antarctique, peut-être par Gerhard Krinner à partir de données
145    Radar. Origines possibles :
146    \href{http://dss.ucar.edu/datasets/ds754.0}{U.S. Navy 10-Minute Global
147      Elevation and Geographic Characteristics},
148    \href{ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/Solid_Earth/cdroms/TerrainBase_94/data/global/fnoc}{U.S.
149      Navy Fleet Numeric Oceanography Center Global 10-Minute digital
150      terrain model}. Cf. Webster [2003, § 2] et Joseph [1980].
151    
152  L'équipe de développement d'Orchidée a peut-être des informations sur  L'équipe de développement d'Orchidée a peut-être des informations sur
153  l'origine du fichier \verb+landiceref.nc+. Dans ce fichier, la  l'origine du fichier \verb+landiceref.nc+. Dans ce fichier, la
154  variable \verb+masq+ prend seulement les valeurs 0 ou 1. La variable  variable \verb+masq+ prend seulement les valeurs 0 ou 1. La variable
# Line 964  distributions finales sont écrites dans Line 971  distributions finales sont écrites dans
971  \verb+dynredem1+. Par ailleurs, la concentration de radon dans le sol  \verb+dynredem1+. Par ailleurs, la concentration de radon dans le sol
972  est écrite dans \verb+restarttrac+ par \verb+phytrac+.  est écrite dans \verb+restarttrac+ par \verb+phytrac+.
973    
974  \subsection{L'ozone en tant que traceur}  Si on encadre les valeurs de l'abondance d'un traceur, on fausse le
975    bilan de masse pour ce traceur.
976    
977    \subsection{L'ozone}
978    
979  Résumé. On part d'une certaine paramétrisation de la chimie  Résumé. On part d'une paramétrisation de la chimie stratosphérique de
980  stratosphérique de l'ozone, préparée par Daniel Cariolle et Hubert  l'ozone, préparée par Daniel Cariolle et Hubert Teyssèdre (version
981  Teyssèdre. La paramétrisation calcule en chaque point une production  2.3). La paramétrisation calcule en chaque point une production
982  chimique d'ozone. On suit l'ozone ainsi produit comme un traceur. Les  chimique d'ozone. On suit l'ozone ainsi produit comme un traceur. Les
983  coefficients chimiques sont remaillés pour LMDZ, en latitude et en  coefficients chimiques sont remaillés pour LMDZ, en latitude et en
984  temps, dans \verb+etat0_lim+. Le remaillage vertical est fait une fois  temps, dans \verb+etat0_lim+. Le remaillage vertical est fait une fois
985  par jour dans \verb+gcm+. On néglige donc l'effet sur le remaillage de  par jour dans \verb+gcm+. On néglige donc l'effet sur le remaillage de
986  la variation temporelle de pression à la surface pendant une journée.  la variation temporelle de pression à la surface pendant une journée.
987  Le champ initial d'ozone spécifié dans \verb+etat0_lim+ est le champ  Le champ initial d'ozone spécifié dans \verb+etat0_lim+ est le champ
988  de référence de D. Cariolle (un des coefficients). Pour les passages de  de référence de D. Cariolle (un des coefficients). Pour les passages
989  fraction molaire d'ozone à fraction massique, on néglige la présence  de fraction molaire d'ozone à fraction massique, on néglige la
990  de vapeur d'eau dans l'air.  L'évolution de la fraction massique  présence de vapeur d'eau dans l'air.  L'évolution de la fraction
991  d'ozone pendant un pas de temps de la physique est calculée dans  massique d'ozone pendant un pas de temps de la physique est calculée
992  \verb+phytrac+ : les contributions du transport et de la chimie sont  dans \verb+phytrac+ : les contributions du transport et de la chimie
993  intégrées séparément. La température, la masse volumique de l'air et  sont intégrées séparément. La température, la masse volumique de l'air
994  la direction du Soleil sont considérées comme constantes pendant un  et la direction du Soleil sont considérées comme constantes pendant un
995  pas de temps de la physique. Un des coefficients de D. Cariolle est la  pas de temps de la physique. Un des coefficients de D. Cariolle est la
996  densité-colonne d'ozone au dessus d'un point donné. Cette  densité-colonne d'ozone au dessus d'un point donné. Cette
997  densité-colonne est calculée dans l'approximation ``plans  densité-colonne est calculée dans l'approximation ``plans
998  parallèles''. La production chimique est intégrée pendant un pas de  parallèles''. La production chimique est intégrée pendant un pas de
999  temps de la physique par la méthode du point milieu. Une fois par jour  temps de la physique par la méthode du point milieu. Une fois par jour
1000  de simulation, dans \verb+gcm+, une procédure lit dans un fichier tous  de simulation, dans \verb+gcm+, une procédure lit dans un fichier tous
1001  les coefficients chimiques au bon jour, remaillés en latitude pour LMDZ.  les coefficients chimiques au bon jour, remaillés en latitude pour
1002    LMDZ.
1003    
1004  Cf. Cariolle (1986 \#761),  Cf. Cariolle (1986 \#761),
1005  \href{file:/user/guez/Documents/Commentaires_lectures/Autres_publications/-1991/Cariolle_1986_761.texfol/Cariolle_1986_761.dvi}{commentaires  \href{file:/user/guez/Documents/Commentaires_lectures/Autres_publications/-1991/Cariolle_1986_761.texfol/Cariolle_1986_761.dvi}{commentaires
1006    sur Cariolle (1986 \# 761)}, texte des courriels (François L.,    sur Cariolle (1986 \# 761)}, texte des courriels (François L.,
1007  29/11/6 ; D. Cariolle, 29/11/6 ; François L., 12/1/7), fichiers  29/11/6 ; D. Cariolle, 29/11/6 ; François L., 12/1/7),
1008  \verb+O3_readme.txt+ de D. Cariolle et \verb+coefoz_v2_3.nc+.  \href{file:///user/guez/Documents/Informatique_fonctionnement/O3_Cariolle.txt}{fiche}
1009    de D. Cariolle, \verb+coefoz_v2_3.nc+, Cariolle (2007 \#772).
1010  Attention : les symboles ne désignent apparemment pas les mêmes  Attention : les symboles ne désignent apparemment pas les mêmes
1011  grandeurs dans Cariolle (1986, \#761) et dans la paramétrisation de  grandeurs dans Cariolle (1986, \#761) et dans la paramétrisation 2.3.
1012  2005. $r$ passe d'une concentration massique à une fraction molaire.  $r$ passe d'une concentration massique à une fraction molaire.  $P$ et
1013  $P$ et $L$ passent de la dimension masse$^{-1}$ temps$^{-1}$ à la  $L$ passent de la dimension masse$^{-1}$ temps$^{-1}$ à la dimension
1014  dimension temps$^{-1}$.  temps$^{-1}$.
1015    
1016  Phu L. V. conseille d'utiliser le schéma de transport numéro 10 (choix  Frédéric H. et Phu L. V. indiquent qu'il est nécessaire d'utiliser le
1017  dans \verb+traceur.def+).  schéma de transport numéro 10 (choix dans \verb+traceur.def+).
1018    
1019  Nous notons avec un indice ``Mob'' les valeurs des coefficients de D.  Nous notons avec un indice ``Mob'' les valeurs des coefficients de D.
1020  Cariolle et H. Teyssèdre, par référence au modèle Mobidic.  Cariolle et H. Teyssèdre, par référence au modèle Mobidic.
1021    
1022    Est-il utile de faire subir à l'ozone les traitements de
1023    \verb+phytrac+ : effets de la convection, des ``thermiques'', de la
1024    couche limite, du lessivage ? Frédéric H. pense que oui. Cf. l'extrait
1025    de sa
1026    \href{file:///user/guez/Documents/Hourdin_Amma_excerpt.pdf}{présentation
1027      à une réunion AMMA}. Il compare le champ troposphérique d'ozone
1028    obtenu par un modèle incluant la chimie (LMDZ-Inca ou Mocage) et le
1029    champ troposhérique d'un traceur stratosphérique idéalisé. On voit que
1030    la distribution troposphérique d'ozone dans un modèle incluant la
1031    chimie doit être influencée en grande partie par l'ozone d'origine
1032    stratosphérique. Et la distribution troposphérique s'explique bien par
1033    les phénomènes de convection. Donc on obtiendrait une distribution
1034    troposhérique d'ozone non dénuée d'intérêt en appliquant les
1035    phénomènes troposphériques de transport sous-maille à l'ozone de Cariolle.
1036    
1037  \subsubsection{La paramétrisation de la chimie}  \subsubsection{La paramétrisation de la chimie}
1038    
1039  Le taux de production photochimique par unité de volume (ou de masse  Le taux de production photochimique par unité de volume (ou de masse
# Line 1024  dérivée partielle comme noté dans l'équa Line 1051  dérivée partielle comme noté dans l'équa
1051  l'atmosphère. Cf.  l'atmosphère. Cf.
1052  \href{file:/user/guez/Documents/Commentaires_lectures/Autres_publications/-1991/Cariolle_1986_761.texfol/Cariolle_1986_761.dvi}{commentaires  \href{file:/user/guez/Documents/Commentaires_lectures/Autres_publications/-1991/Cariolle_1986_761.texfol/Cariolle_1986_761.dvi}{commentaires
1053    sur Cariolle (1986 \# 761)}. La paramétrisation donne-t-elle la    sur Cariolle (1986 \# 761)}. La paramétrisation donne-t-elle la
1054  dérivée lagrangienne de la fraction molaire, comme noté dans le  dérivée lagrangienne de la fraction molaire, comme noté dans la
1055  fichier \verb+O3_readme.txt+ ?  Notons :  \href{file:///user/guez/Documents/Informatique_fonctionnement/O3_Cariolle.txt}{fiche}
1056    de D. Cariolle ?  Notons :
1057  \begin{description}  \begin{description}
1058  \item[$r$] : fraction molaire d'ozone  \item[$r$] : fraction molaire d'ozone
1059  \item[$q$] : fraction massique d'ozone  \item[$q$] : fraction massique d'ozone
# Line 1246  ne tenant compte que de la présence de l Line 1274  ne tenant compte que de la présence de l
1274  Copiant ce qui était déjà fait pour la vapeur d'eau, j'ai d'abord  Copiant ce qui était déjà fait pour la vapeur d'eau, j'ai d'abord
1275  choisi de remailler verticalement les coefficients de Cariolle en  choisi de remailler verticalement les coefficients de Cariolle en
1276  interpolant une spline cubique de la pression. (Noter que ce n'est pas  interpolant une spline cubique de la pression. (Noter que ce n'est pas
1277  une interpolation en logarithme de pression.) Si on interpole  une spline cubique du logarithme de la pression.) Si on interpole
1278  simplement les données de Cariolle et que la pression à laquelle on  simplement les données de Cariolle et que la pression à laquelle on
1279  interpole est à l'extérieur du tableau de pressions de Cariolle alors  interpole est à l'extérieur du tableau de pressions de Cariolle alors
1280  la formule d'interpolation devient sans crier gare une formule  la formule d'interpolation devient sans crier gare une formule
# Line 1380  On a : Line 1408  On a :
1408  \end{equation}  \end{equation}
1409  En remaillant $r_\mathrm{Mob}$ et $T$, nous avons supposé qu'ils  En remaillant $r_\mathrm{Mob}$ et $T$, nous avons supposé qu'ils
1410  étaient constants sur des intervalles de pression centrés sur les  étaient constants sur des intervalles de pression centrés sur les
1411  niveaux de pression de Mobidic. Considérons donc un tel intervalle,  niveaux de pression de Mobidic. Cf. figure
1412  centré sur la pression $p_1$, correspondant à une altitude $z_1$.  (\ref{fig:Sigma_interp_vert}).
1413  Supposons aussi $\mu_\mathrm{moy}$ et $g$ constants. Sur l'intervalle,  \begin{figure}[htbp]
1414  l'échelle $H$ de gradient de pression est constante :    \centering
1415      \includegraphics{Graphiques/Sigma_interp_vert}
1416      \caption{Interpolation verticale de $\Sigma_\mathrm{Mob}$. Les
1417        disques bleus sont les valeurs de $\Sigma_\mathrm{Mob}$ avant
1418        remaillage vertical. La ligne brisée noire (points anguleux noirs)
1419        est la fonction $\Sigma_\mathrm{Mob}(p)$ qu'il faudrait
1420        normalement supposer. La ligne brisée rouge (points anguleux
1421        rouges) est la fonction $\Sigma_\mathrm{Mob}(p)$ que nous
1422        supposons en fait.}
1423      \label{fig:Sigma_interp_vert}
1424    \end{figure}
1425    Considérons donc un tel intervalle, centré sur la pression $p_1$,
1426    correspondant à une altitude $z_1$.  Supposons aussi
1427    $\mu_\mathrm{moy}$ et $g$ constants. Sur l'intervalle, l'échelle $H$
1428    de gradient de pression est constante :
1429  \begin{displaymath}  \begin{displaymath}
1430    p(z) = p(z_1) \exp\left(- \frac{z - z_1}{H}\right)    p(z) = p(z_1) \exp\left(- \frac{z - z_1}{H}\right)
1431  \end{displaymath}  \end{displaymath}
# Line 1576  Cf. figure (\ref{fig:regr_lat_time_coefo Line 1618  Cf. figure (\ref{fig:regr_lat_time_coefo
1618    \centering    \centering
1619    \includegraphics{Graphiques/regr_lat_time_coefoz}    \includegraphics{Graphiques/regr_lat_time_coefoz}
1620    \caption{Schéma des entrées-sorties de    \caption{Schéma des entrées-sorties de
1621      \texttt{regr\_lat\_time\_coefoz}.}      \texttt{regr\_lat\_time\_coefoz}. \texttt{rlatv} donne les limites
1622        en latitude des cellules de LMDZ. Cf. figure (\ref{fig:cell}).}
1623    \label{fig:regr_lat_time_coefoz}    \label{fig:regr_lat_time_coefoz}
1624  \end{figure}  \end{figure}
1625    
# Line 1622  constantes pendant \verb+pdtphys+. La di Line 1665  constantes pendant \verb+pdtphys+. La di
1665  intervient dans le terme de chimie hétérogène, pourrait être  intervient dans le terme de chimie hétérogène, pourrait être
1666  considérée comme une fonction du temps. Je choisis pour simplifier de  considérée comme une fonction du temps. Je choisis pour simplifier de
1667  considérer aussi la direction du Soleil comme une constante pendant un  considérer aussi la direction du Soleil comme une constante pendant un
1668  pas de temps de la physique. Récrivons alors $P_\mathrm{net}  pas de temps de la physique. J'utilise la procédure \verb+zenang+ pour
1669  \mu_{\mathrm{O}_3} / \mu_\mathrm{moy}$ en mettant en évidence les  calculer la moyenne de la direction du Soleil pendant un pas de temps
1670  constantes. Posons :  de la physique. Frédéric H. pense que les résultats seront meilleurs que
1671    si nous utilisions une direction instantanée. Récrivons alors
1672    $P_\mathrm{net} \mu_{\mathrm{O}_3} / \mu_\mathrm{moy}$ en mettant en
1673    évidence les constantes. Posons :
1674  \begin{align*}  \begin{align*}
1675    & c := [P_\mathrm{net,Mob} - a_2 r_\mathrm{Mob}    & c := [P_\mathrm{net,Mob} - a_2 r_\mathrm{Mob}
1676    + a_4 (T - T_\mathrm{Mob}) - a_6 \Sigma_\mathrm{Mob}]    + a_4 (T - T_\mathrm{Mob}) - a_6 \Sigma_\mathrm{Mob}]
# Line 1723  premier ordre. Line 1769  premier ordre.
1769  La somme partielle dans (\ref{eq:dqk_dt}) est la densité-colonne  La somme partielle dans (\ref{eq:dqk_dt}) est la densité-colonne
1770  d'ozone au dessus de la base de la couche $k$. Nous pourrions raffiner  d'ozone au dessus de la base de la couche $k$. Nous pourrions raffiner
1771  en calculant à partir de là des densités-colonnes au dessus des  en calculant à partir de là des densités-colonnes au dessus des
1772  milieux de couches (par interpolation linéaire en pression). Je reste  milieux de couches (par interpolation linéaire en pression) (d'autant
1773  pour l'instant à l'équation (\ref{eq:dqk_dt}).  plus que $\Sigma_\mathrm{Mob}$ est interpolé en milieu de couche). Je
1774    reste pour l'instant à l'équation (\ref{eq:dqk_dt}).
1775    
1776  Les équations différentielles du premier ordre du système  Les équations différentielles du premier ordre du système
1777  (\ref{eq:dqk_dt}) sont linéaires à coefficients constants. Nous  (\ref{eq:dqk_dt}) sont linéaires à coefficients constants. Nous
# Line 1764  selon la latitude et la prise en compte Line 1811  selon la latitude et la prise en compte
1811  \subsubsection{Les procédures \texttt{regr\_pr\_comb\_coefoz} et  \subsubsection{Les procédures \texttt{regr\_pr\_comb\_coefoz} et
1812    \texttt{regr\_pr\_(av|int)\_coefoz}}    \texttt{regr\_pr\_(av|int)\_coefoz}}
1813    
1814  Les procédures du module \verb+regr_pr+ (cf. figure  Le remaillage en pression (cf. figure (\ref{fig:regridding_proced}))
1815  (\ref{fig:regridding_proced})) fournissent des variables ayant un  fournit d'abord des variables ayant un double indice horizontal alors
1816  double indice horizontal alors que \verb+tr_seri+ dans \verb+phytrac+  que \verb+tr_seri+ dans \verb+phytrac+ a un indice horizontal simple.
 a un indice horizontal simple.  
1817  \begin{figure}[htbp]  \begin{figure}[htbp]
1818    \centering    \centering
1819    \includegraphics{Graphiques/regridding_proced}    \includegraphics{Graphiques/regridding_proced}
1820    \caption{Arbre des appels des procédures de remaillage. Les cadres    \caption{Arbre des appels des procédures de remaillage. Le cadre
1821      verts symbolisent des modules. Les procédures du plus bas niveau      vert symbolise un module. Les procédures du plus bas niveau sont
1822      sont celles qui effectuent réellement le remaillage. Elles sont      celles qui effectuent réellement le remaillage. Elles sont les
1823      les plus générales et ne font pas référence aux notions de      plus générales et ne font pas référence aux notions de pression,
1824      pression, latitude ou temps. Entre parenthèses : les opérations      latitude ou temps. Entre parenthèses : les opérations non
1825      non effectuées par les procédures de niveau inférieur.}      effectuées par les procédures de niveau inférieur.}
1826    \label{fig:regridding_proced}    \label{fig:regridding_proced}
1827  \end{figure}  \end{figure}
1828  Il faut lire dans le fichier \verb+coefoz_LMDZ.nc+, remailler en  Il faut lire dans le fichier \verb+coefoz_LMDZ.nc+, remailler en
# Line 1868  généralités différentes. Cf. figure (\re Line 1914  généralités différentes. Cf. figure (\re
1914  \item[\texttt{regr\_lat\_time\_coefoz}] : lecture, remaillage en temps et  \item[\texttt{regr\_lat\_time\_coefoz}] : lecture, remaillage en temps et
1915    latitude, écriture    latitude, écriture
1916  \item[\texttt{regr\_pr\_o3}] : lecture, remaillage en pression  \item[\texttt{regr\_pr\_o3}] : lecture, remaillage en pression
 \item[\texttt{regr\_pr}] : remaillage en pression  
1917  \item[\texttt{regr1\_lint}, \texttt{regr1\_step\_av},  \item[\texttt{regr1\_lint}, \texttt{regr1\_step\_av},
1918    \texttt{regr3\_lint}] : remaillage    \texttt{regr3\_lint}] : remaillage
1919  \end{description}  \end{description}

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