Centre National de Recherches Météorologiques

ALADIN-Climat

 Description

Le modèle numérique ALADIN (Aire Limitée Adaptation dynamique Développement InterNational) est un modèle bi-spectral à aire limitée. C’est en fait la version à aire limitée du modèle ARPEGE. Historiquement, il a été développé depuis le début des années 90 au sein d’un large consortium regroupant de nombreux centres météorologiques en Europe. Dans sa version "prévision numérique opérationnel", il est présenté sur les pages web suivantes : Lien 1 Lien 2 Lien 3 Les articles de référence présentant ALADIN sont Bubnova et al. 1995 (Monthly Weather Review, n.123) et Radnoti 1995 (Mon. Wea. Rev., n.123).

Depuis le début des années 2000, le groupe climat a décidé d’utiliser le modèle ALADIN comme modèle de climat régional ou MRC (Modèle Regional de Climat). La première version climat d’ALADIN a été developpée à partir du cycle 24t1 d’ARPEGE-ALADIN et de la version 4 de la physique climat (physique ARPEGE-Climat). Ce modèle (appelé ALADIN-Climat v4) nous a permis de participer aux projets européens ENSEMBLES et CECLIA, aux projets nationaux SCAMPEI et DRIAS et de réaliser les premières publications scientifiques avec ALADIN-Climat (Spiridonov et al. 2005, Déqué and Somot 2008, Radu et al. 2008, Sanchez-Gomez et al. 2008, 2009, 2011).

La version actuelle d’ALADIN-Climat (ALADIN-Climat v5) se base sur le cycle 32t0 d’ARPEGE-ALADIN et sur la version 5 de la physique climat du CNRM également utilisé dans CMIP5 avec ARPEGE-Climat et CNRM-CM5. C’est la version utilisée dans l’exercice international CORDEX sur les domaines Méditerranée (Med-CORDEX, Tramblay et al. 2013, Jacob et al. 2013, Nabat et al. 2014a, 2014b, Sevault et al. 2014), Europe (Euro-CORDEX), Afrique (CORDEX Africa) et Amérique du Nord (CORDEX North-America, Lucas-Picher et al. 2013). Nous l’avons utilisé également dans les projets européens CLIM-RUN et IMPACT2C ainsi que dans les projets nationaux MEDUP, REMEMBER et DRIAS-II. En plus des différents domaines CORDEX, nous pouvons également utiliser ALADIN-Climat sur des domaines plus petits (France, Réunion, Martinique-Guadeloupe, Polynésie Française), à différentes résolutions horizontales (150, 50, 25 et 12 km, Herrmann et al. 2011). Nous pouvons également appliquer ou pas le pilotage spectral (Radu et al. 2008, Colin et al. 2010, Herrmann et al. 2011) et utiliser ce modèle en mode forcé par des températures de surface de l’océan ou en mode couplé dans CNRM-RCSM4 (Nabat et al. 2014b, Sevault et al. 2014, Nabat et al. 2014a). Les conditions aux bords proviennent des réanalyses du CEPMMT (ERA-40 ou plus généralement ERA-Interim), du modèle ARPEGE-Climat ou du modèle CMIP5 du CNRM (CNRM-CM5, simulations historiques et scénarios RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5).

La version en développement d’ALADIN-Climat (ALADIN-Climat v6) se base sur le cycle 37t1 d’ARPEGE-ALADIN et sur la version 6 de la physique climat commune à ARPEGE-Climat v6.

 Applications scientifiques

L’utilisation de modèles à aire limitée en climat permet de diminuer le coût numérique des simulations. Avec la même puissance de calcul, on a donc la possibilité de faire des simulations à plus haute résolution spatiale ou des simulations plus longues ou plus nombreuses. Les principales utilisation scientifiques d’ALADIN-Climat au CNRM-GAME sont :

  • l’étude de la valeur ajoutée et des limites des modèles régionaux de climat : étude académique en mode Big-Brother (Radu et al. 2008, Colin et al. 2010), étude de sensibilité à la taille du domaine (Colin et al. 2010, Herrmann et al. 2011), étude de sensibilité à la physique (Fardà et al. 2010), étude de sensibilité au spectral nudging (Radu et al. 2008, Colin et al. 2010, Herrmann et al. 2011), étude de la variabilité interne des MRCs (Sanchez-Gomez and Somot, en cours), étude de valeur ajoutée vis à vis du modèle forceur (Déqué and Somot 2008, Colin 2011 PhD, Herrmann et al. 2011, Elguindi et al. 2011, Tramblay et al. 2013), étude sur la reproductibilité de la grande échelle (Sanchez-Gomez et al. 2008)
  • l’évaluation et l’étude de la variabilité des phénomènes climatiques régionaux tels que les précipitations intenses (Déqué and Somot 2008, Colin et al. 2010), les inondations (Lucas-Picher et al. 2014), les extremes de chaleur (Kostopoulou et al. 2009, Lemonsu et al. 2014, Nabat et al. 2014a), les vents régionaux sur mer (Herrmann et al. 2011), les bilans de chaleur et d’eau de la mer Méditerranée (Sanchez-Gomez et al. 2011), le rôle des aérosols sur le climat méditerranéen (Nabat et al. 2014a, 2014b), les dépressions méditerranéennes.
  • l’amélioration des modèles de climat en configuration régionale par des tests de sensibilité dédiés (Nabat et al. 2014a, 2014b, ANR REMEMBER, programme HyMeX)
  • l’étude du changement climatique régional et des incertitudes associés par la descente d’échelle (régionalisation) de scénarios globaux : Sanchez-Gomez et al. 2009, Déqué and Somot 2010, Driouech et al. 2010, Déqué et al. 2012, Jacob et al. 2013
  • le soutien aux études d’impact régional du changement climatique (Tramblay et al. 2013) et au développement des services climatiques (projet CLIM-RUN, projet DRIAS)
  • la modélisation couplée du système climatique régional par la mise en place et l’utilisation scientifique du modèle CNRM-RCSM (Regional Climate System Model) incluant le couplage interactif des composantes atmosphérique (ALADIN-Climat), surface continentale (ISBA), rivières (TRIP), océanique (NEMO-MED) et aérosols sur la région méditerranéenne (Nabat et al. 2014a, 2014b, Sevault et al. 2014)

 Où trouver des sorties du modèle ALADIN-Climat ?

Les sorties (format netcdf) du modèle ALADIN-Climat sont disponible pour usage non-commercial sur les bases de données des projets européens ENSEMBLES (data) et CECILIA (data) ainsi que sur la base de données Med-CORDEX (www.medcordex.eu) et sur l’ESGF (Euro-CORDEX data).

 Collaborations

Comme pour le modèle de prévision numérique, ALADIN-Climat a été développé en collaboration avec d’autres laboratoires de recherche du consortium ALADIN et plus particulièrement avec les services météorologiques de la Bulgarie, de la République Tchèque, de la Hongrie, de la Roumanie et du Maroc. Le modèle ALADIN-Climat a également été utilisé ponctuellement à OURANOS (Canada) et au CERFACS (France).

 Publications et conférences associées à ALADIN-Climat

CNRM-RCSM4 :

Sevault F., Somot S., Alias A., Dubois C., Lebeaupin-Brossier C., Nabat P., Adloff F., Déqué M. And Decharme B. (2014) Ocean simulation of the 1980-2012 period for the Mediterranean Sea using a fully-coupled atmosphere-land-hydrology-river-ocean Regional Climate System Model : design and evaluation. Tellus (accepted)

Nabat P., Somot S., Mallet M., Sevault F., Chiacchio M., Wild M. (2014a) Direct and semi-direct aerosol radiative effect on the Mediterranean climate variability using a coupled Regional Climate System Model. Clim. Dyn (on line) DOI : 10.1007/s00382-014-2205-6 available on-line, http://rd.springer.com/article/10.1...

ALADIN-Climat version 5 :

Herrmann M., Somot S., Calmanti S., Dubois C., Sevault F. (2011) “Representation of daily wind speed spatial and temporal variability and intense wind events over the Mediterranean Sea using dynamical downscaling : impact of the regional climate model configuration”, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 11, 1983-2001, doi:10.5194/nhess-11-1983-2011

Colin J., Déqué M., Radu R., Somot S. (2010) Sensitivity study of heavy precipitations in Limited Area Model climate simulation : influence of the size of the domain and the use of the spectral nudging technique. Tellus-A, 62(5), 591-604. DOI : 10.1111/j.1600-0870.2010.00467.x

ALADIN-Climat version 4 :

Radu, R., Déqué, M., Somot, S. (2008) Spectral nudging in a spectral regional climate model. Tellus. 60A(5):885-897. doi : 10.1111/j.1600-0870.2008.00343.x

La première référence écrite :

Spiridonov V., Somot S., Déqué M. (2005) : ALADIN-Climate : from the origins to present date. ALADIN Newsletter n. 29 (nov. 2005)

La première présentation d’ALADIN-Climat :

Somot S., Spiridonov V., Marquet P., Déqué M. (2004) : Climate version of the LAM ALADIN : First validation of a 10-year simulation over Europe. Regional Climate Model Workshop, Prague (Rép. Tchèque) 29 novembre - 3 décembre 2004



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Responsable éditorial : Marc Pontaud