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 |
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 |
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 |
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 |
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} |
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 |
|
|
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}] |
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 |
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 |
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} |