Changes between Version 2 and Version 3 of InfosOzone


Ignore:
Timestamp:
06/25/10 19:29:39 (14 years ago)
Author:
cugnet
Comment:

--

Legend:

Unmodified
Added
Removed
Modified
  • InfosOzone

    v2 v3  
    6262Interlude: l'interpolation temporelle. 
    6363  Normalement, les valeurs de O3d situées dans la nuit polaire ne sont pas utilisées, justement car il n'y fait pas jour... 
    64   Toutefois, certains cas limite obligent à s'en préoccuper. Considérons un point P du globe près du terminateur ; nous voulons interpoler l'ozone de jour en P à la date ti. Soient t1 et t2 les dates adjacentes du fichier d'ozone. En t1 et ti, P est dans la nuit polaire ; en t2, il est dans le jour. Il faut une valeur d'ozone de jour en P afin de pouvoir interpoler la concentration en ti. Il est alors préférable de prendre pour cela l'ozone de jour+nuit, puisqu'adopter l'ozone de jour conduirait à surévaluer le résultat. C'est pour cela que les fichiers d'ozone de jour ont été complétés par l'ozone de  
    65 , tel qu'au 15 du par exemple, l'interpolation temporelle en un point qui est le mois précédent dans la nuit polaire, le mois 
     64  Toutefois, certains cas limite obligent à s'en préoccuper. Considérons un point P du globe près du terminateur ; nous voulons interpoler l'ozone de jour en P à la date ti. Soient t1 et t2 les dates adjacentes du fichier d'ozone. En t1 et ti, P est dans la nuit polaire ; en t2, il est dans le jour. Il faut une valeur d'ozone de jour en P afin de pouvoir interpoler la concentration en ti. Il est alors préférable de prendre pour cela l'ozone de jour+nuit, puisqu'adopter l'ozone de jour conduirait à surévaluer la concentration interpolée. C'est pour cela que les fichiers d'ozone de jour ont été complétés par l'ozone de jour+nuit dans la nuit polaire. 
    6665 
    67 Les raisons poussant à réaliser un lissage:  
    68   * l'échantillonnage temporel est assez faible ; les champs sont tous pris à 0h UTC. Si une structure présentant une dissymétrie zonale (notamment les vortex polaires) subsiste près de la transition jour-nuit, elle nuit grandement à la qualité des moyennes zonale jour et jour+nuit.  
     663) Hybridation des fichiers: 
     67  * Interpolation horizontale (96x95), puis détection de la tropopause des champs stratosphériques (cette tropopause est prise comme référence dans la suite, car la résolution verticale de ces champs est supérieure). 
     68  * Interpolation verticale  (50 niv), puis détection de la tropopause des champs troposphériques. 
     69  * Étirement du champ troposhérique de manière à "tirer" la tropopause troposphérique vers la tropopause stratosphérique et conserver le même champ de pression au sol. Cela revient à considérer que les points troposhpériques sont non pas en Pt, mais en Pt*, avec: 
    6970 
    70   L'hybridation des fichiers passe apr une détection de la tropopause chimique (concentration en ozone 
     71            (  Pt  )    LOG(Ptrops/PtS) 
     72  Pt* = PtS ( ---- ) ^ -----------------        (l'indice "S" signifie "Sol", l'indice "trop" signifie "tropopause") 
     73            (  PtS )    LOG(Ptropt/PtS) 
    7174 
    72 Les fichiers s'obtiennent en  
    73 **** ANCIENNE METHODE **** 
     75  * Construction des champs globaux (12 par an, fichiers annuels): 
     76    a) au-dessus  de la tropopause + 2 kms: champ troposphérique 
     77    2) au-dessous de la tropopause - 1 km : champ stratosphérique 
     78    3) au voisinage de la tropopause (-1 -> +2 kms): mélange des deux champs précédents. On note lnP1 (resp. lnP2) le log de la pression côté strato: tropopause + 2 kms (resp. tropo: tropopause - 1 km). En clair: 
     79 
     80                    O3t(P)-O3s(P)            PI      lnP -lnP1 
     81   O3*(P) = O3s(P)+ ------------- [ 1 + SIN( -- (1 + --------- )) ] 
     82                          2                   2      lnP2-lnP1 
     83 
     84DIFFICULTÉ: les périodes des deux runs diffèrent. tropo: 1850-2000 ; strato: 1961-2006. 
    7485 
    7586 
     87ANCIENNE MÉTHODE: 
     88  * 1850<=y<=1960: tropo(y),         strato(1961-1971) 
     89  * 1961<=y<=2000: tropo(y),         strato(y) 
     90  * 2001<=y<=2006: tropo(1990-2000), strato(y) 
    7691 
    77 Les fichiers d'ozone sont produits. 
     92NOUVELLE MÉTHODE: 
     93  * 1850<=y<=1960: tropo(y),                        strato(y-11*E[(y-1961-11+1)/11]) 
     94  * 1961<=y<=2000: tropo(y),                        strato(y) 
     95  * 2001<=y<=2006: tropo(y-11*E[(y-2000+11-1)/11]), strato(y) 
    7896 
    79 Les fichiers annuels (12 mois) sont ici: /dmnfs13/cont003/dcugnet/LMDZ4/Ozone/HYBRIDE/ 
     97Les 11 ans correspondent à la largeur de moyennage temporel (étape suivante). Les fichiers annuels de la nouvelle méthode n'ont aucun sens physique: seules leurs climatologies sont utilisables. 
    8098 
    81 Ils contiennent: 
    82    * de 1850 à 1960: la troposphère INCA, la stratosphère  climatologique (1961-1971) REPROBUS 
    83    * de 1961 à 2000: la troposhpère INCA, la stratosphère REPROBUS 
    84    * de 2001 à 2006: la troposphère climatologique (1990-2000) INCA, la  stratosphère REPROBUS 
    8599 
    86 Les fichiers climatologiques (14 mois) sont ici : /dmnfs13/cont003/dcugnet/LMDZ4/Ozone/HYBRIDE/clim/ 
     1004) Moyenne glissante sur 11 ans. 
    87101 
    88 Ils sont obtenus ainsi : 
    89    * 1850:  décembre: climato 1850-1854 ; janvier->décembre: climato  1850-1855 ; janvier: climato 1850-1856] 
    90    * 1851:  décembre: climato 1850-1855 ; janvier->décembre: climato  1850-1856 ; janvier: climato 1850-1857] 
    91    * 1852:  décembre: climato 1850-1856 ; janvier->décembre: climato  1850-1857 ; janvier: climato 1850-1858] 
    92    * 1853:  décembre: climato 1850-1857 ; janvier->décembre: climato  1850-1858 ; janvier: climato 1850-1859] 
    93    * 1854:  décembre: climato 1850-1858 ; janvier->décembre: climato  1850-1859 ; janvier: climato 1850-1860] 
    94    * 1855:  décembre: climato 1850-1859 ; janvier->décembre: climato  1850-1860 ; janvier: climato 1851-1861] 
    95102 
    96 A partir de l'année suivante, on est en configuration 'nominale':  l'intervalle pour la climatologie de chaque mois (+/- 5 ans, centré sur  l'année courante) est complet: 
    97    * 1856:  décembre: climato 1850-1860 ; janvier->décembre: climato  1851-1861 ; janvier: climato 1852-1862] 
    98  
    99 Nouveau cas particulier à la fin, de 2001 à 2006: on n'a plus assez de  champs pour la fin d'intervalle de climatologie: 
    100  
    101 En pratique (car on a imposé le champ climatologique 1961-1971, noté  SC66 dans la suite, en strato avant 1960, la transition de 1956 à 1965  est un peu étrange, mais rien de grave. Pour la strato, voilà ce qui se  produit (je ne considère que les 12 mois principaux, pas les mois de  décembre et janvier ajoutés, pour ne pas surcharger): 
     103COMMENTAIRE SUR LES DEUX MÉTHODES: 
     104  * La première méthode produit des fichiers annuels utilisables, mais la climatologie tropo passe continûement de la moyenne 1961-1971 (notée  SC66) à celle même moyenne, par l'intermédiaire de champs différents, de 1955 à 1966: 
    102105 
    103106   * Sclim1956=(10*SC66+S61)/11       =(21*S61+10*S62+10*S63+10*S64+10*S65+10*S66+10*S67+10*S68+10*S69+10*S70+10*S71)/121 
     
    107110   * Sclim1965=(SC66  +S61+S62+S63+S64+S65+S66+S67+S68+S69+S70)/11=(12*S61+12*S62+12*S63+12*S64+12*S65+12*S66+12*S67+12*S68+12*S69+12*S70+  S71)/121 
    108111 
    109 Retour à la normale à partir de 1966: 
     112Cela n'est pas très satisfaisant... 
    110113 
    111    * Sclim1966=(S61+S62+S63+S64+S65+S66+S67+S68+S69+S70+S71)/11=SC66 
    112    * Sclim1967=(S62+S63+S64+S65+S66+S67+S68+S69+S70+S71+S72)/11=SC67 
    113  
    114 Bref, dans la zone de transition, on constate que la pondération des stratos REPROBUS permettant de construire notre climatologie est un peu  étrange (les champs des années successives ne sont pas du tout utilisés  de la même façon), mais cela procure une transition douce bien "chargée"  en SC66, ce qui en me semble pas si mal. Ce qui n'est pas très plaisant quand-même, c'est que l'on passe continûment de SC66 (en 1955 et avant) à ... SC66 à nouveau en 1966,  par des intermédiaires qui ne sont pas SC66 précisément. 
    115  
    116 Autre possibilité : 
    117  
    118    * Imposer la strato SC66 entre 1956 et 1965 dans les fichiers  annuels revient à décaler le problème de 5 ans, ce qui n'est pas une  solution (et c'est sans fin: on finit par mettre SC66 partout ;) ). 
    119     * Utiliser les stratos 1961-1971 bouclées en-deçà de 1965 (ainsi,  on retouve bien SC66 en strato en moyennant sur 11 ans, mais les  fichiers annuels sont inutilisables pour autre chose) 
    120    * Faire la climatologie AVANT combinaison tropo/strato (je n'aime  pas trop, notamment parce que les fichiers annuels doivent être produits  par ailleurs). 
    121  
    122 Au-delà de 2000, je ne pense pas que l'on utilisera les champs, sans  quoi je suppose que Sophie aurait poursuivi la simulation. 
     114En revanche, avec la seconde méthode, la climatologie strato reste toujours identique à SC66: grâce au petit stratagème "cyclique", les strato de 1961 à 1971 se trouvent toujours comptabilisées dans la moyenne. 
    123115 
    124116 
     117!!! A COMPLETER !!!