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.

NDBC Buoys Simulation grid
Un petit lac peu profond:
Sparkling Lake
(Wisconsin, Etats-Unis)
Surface: 0.64 km2
Profondeur maximale: 20 m
La température de surface
et autres paramètres
ont été bien reproduits
par deux modèles.
Les tests off-line de modèles de lac
Les Grands Lacs:
Problèmes avec les lacs profonds.
0
10
20
30
050 100 150 200 250 300 350
0
5
10
15
20
Mixing depth, m
0.0
0.5
1.0
Ice thickness, m
Julian day (2005)
Water surface
temperature, oC
Observations Hostetler FLake
0
5
10
15
20
25
Lake Superior, NDBC buoy 45001, depth: 261.6 m
J F M A M J J A S O N D
Year 1991
Water surface temperature, oC
Observations
Hostetler offline
FLake offline
0
5
10
15
20
25
Lake Michigan, NDBC buoy 45002, depth: 181.1 m
J F M A M J J A S O N D
Year 1991
Water surface temperature, oC
0
5
10
15
20
25
30Lake Erie, NDBC buoy 45005, depth: 12.6 m
J F M A M J J A S O N D
Year 1991
Water surface temperature, oC

Premières simulations couplées
Domaine de simulation
Annee 1991, pilotage sur les frontières du domaine: reanalyse NCEP/NCAR
Maille: 8090, résolution horizontale: 45 km.
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.
0
9
18
Lake Superior, NDBC buoy 45001, depth: 261.6 m
J F M A M J J A S O N D
Year 1991
Water surface temperature, oC
Observations
Hostetler offline
FLake offline
CRCM/Hostetler
CRCM/FLake