Introduction of lakes in the canadian climate models

Implémentation des lacs
interactifs dans MRCC
Andrey Martynov, stagiaire postdoctoral - agent de recherche
Superviseurs: Laxmi Sushama, René Laprise
Résume du projet
•
Le but du projet est de mettre en application les lacs interactifs dans le Modèle Régional du Climat
Canadien (MRCC).
•
Les lacs, qui occupent près de 9% du territoire du Canada, influencent fortement le climat régional.
Afin de mieux simuler le climat du Canada et ses changements, il est essentiel d'ajouter cet élément
important du système climatique au MRCC.
•
Deux modèles de lac unidimensionnels ont été choisis et testés « off line », en utilisant les données
d’observation et les réanalyses correspondantes aux différents types de lacs canadiens. Le
comportement de ces modèles a été étudié pour deux cas extrêmes : les petits lacs peu profonds et
les Grands Lacs. Le régime thermique des petits lacs peu profonds a été bien reproduit par les
modèles, tandis que de fortes différences entre les observations et les simulations ont été obtenues
pour les Grands Lacs.
•
Les résultats de ces tests ont permis de procéder au couplage interactif de ces modèles avec le
MRCC. Les premières simulations couplées ont été réalisées, mais on reste encore dans la phase
du codage et d'ajustement du couplage interactif.
•
Les travaux sur le couplage du MRCC avec les modèles de lac seront continués. Les modèles de lac
seront modifiés afin d'améliorer leur performance aux lacs profonds. Les intégrations multi-decadales
avec la version couplée du MRCC seront effectuées.
•
L'étape suivant consistera du passage à la nouvelle version du schéma de surface CLASS, utilisé
dans le MRCC, ce que va permettre de prendre en considération les petits lacs dans les régions ou
ils sont abondants.
FLake
Hostetler
Observations
30
20
10
1.0
0
0.5
Mixing depth, m
La température de surface
et autres paramètres
ont été bien reproduits
par deux modèles.
20
15
10
5
0
0.0
0
100
50
NDBC Buoys
Ice thickness, m
Un petit lac peu profond:
Sparkling Lake
(Wisconsin, Etats-Unis)
Surface: 0.64 km2
Profondeur maximale: 20 m
Water surface
o
temperature, C
Les tests off-line de modèles de lac
Simulation grid
350
150 200 250 300
Julian day (2005)
Les Grands Lacs:
Problèmes avec les lacs profonds.
20
10
5
J
F
M
A
M
J
25
J
A
Year 1991
S
O
N
D
o
o
15
0
30
Water surface temperature, C
Water surface temperature, C
Observations
Hostetler offline
FLake offline
o
Water surface temperature, C
25
Lake Erie, NDBC buoy 45005, depth: 12.6 m
Lake Michigan, NDBC buoy 45002, depth: 181.1 m
Lake Superior, NDBC buoy 45001, depth: 261.6 m
20
15
10
5
0
J
F
M
A
M
J
J
A
Year 1991
S
O
N
D
25
20
15
10
5
0
J
F
M
A
M
J
J
A
Year 1991
S
O
N
D
Premières simulations couplées
Annee 1991, pilotage sur les frontières du domaine: reanalyse NCEP/NCAR
Maille: 8090, résolution horizontale: 45 km.
Observations
Hostetler offline
FLake offline
CRCM/Hostetler
CRCM/FLake
o
Water surface temperature, C
Lake Superior, NDBC buoy 45001, depth: 261.6 m
18
Domaine de simulation
9
0
Le résultat "trop bon" de la
simulation couplée avec le modèle
de Hostetler est lié aux conditions
initiales de la simulation - mais montre
le potentiel de ce modèle.
J
F
M
A
M
J
J
A
Year 1991
S
O
N
D