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Bouet, C., Cautenet, G., Cautenet, S., Marticorena, B., Bergametti, G., Chatenet, B., Rajot, J.-L., Descroix, L., Martet, M. & Boone, A. 2009. What are the critical parameters to model tropical mesoscale convective systems? Work presented at Third International AMMA Conference, July 20—24, at Ouagadougou, Burkina Faso.
Added by: roussot 2009-11-04 19:24:02
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Categories: Atmospheric processes, Water cycle
Keywords: Atmospheric Boundary Layer, Clouds - Convection, Modelling
Creators: Bergametti, Boone, Bouet, Cautenet, Cautenet, Chatenet, Descroix, Martet, Marticorena, Rajot
Publisher: African Monsoon Multidisciplinary Analyses (Ouagadougou, Burkina Faso)
Collection: Third International AMMA Conference

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Abstract
Tropical mesoscale convective systems (MCSs) are a prominent feature of the African meteorology: for instance, during the boreal summer, these MCSs are responsible for most of the rainfall occurring in the Sahel (Hodges and Thorncroft, 1997; Mathon and Laurent, 2001).
Even though MCSs pertain to the mesoscale category, their simulation remains challenging (Bernardet et al., 2000; Barth et al., 2007).
This study focuses on a case study corresponding to the passage of a MCS observed during the Special Observing Periods of the international African Monsoon Multidisciplinary Analysis (AMMA – SOPs 1-2) program. Sensitivity tests have been performed in order to: i) identify the physical processes that must be taken into account in the mesoscale model to correctly simulate the observed MCS, ii) determine how these processes have to be represented in a mesoscale model (horizontal resolution, convective parameterization, initialization, large scale nudging).
The simulations were made using the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS, Cotton et al., 2003). Two horizontal resolutions were tested (5 km and 2.5 km) as well as two microphysical schemes (a 1-moment scheme, Walko et al., 1995, and a 2-moment scheme, Meyers et al., 1997). The two convective parameterizations now available in the version 6 of RAMS (Kuo, 1974, modified by Molinari, 1985, and Molinari and Corsetti, 1985, and Kain and Fritsch, 1992; 1993) to simulate cloud convection were tested. The impact of the large scale meteorological fields used for the initialization and nudging of the mesoscale model was also investigated. Finally, using the results from the AMMA Land surface Model Intercomparison Project (ALMIP, Boone et al., 2009), the importance of soil moisture initialization is underlined.
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Les systèmes convectifs de méso-échelle (MCSs) tropicaux sont une des caractéristiques majeures de la météorologie africaine : par exemple, pendant l’été boréal, ces systèmes sont à l’origine de la majorité des précipitations observées au Sahel (Hodges and Thorncroft, 1997 ; Mathon and Laurent, 2001).
Bien que les MCSs soient des systèmes appartenant à la méso-échelle, leur simulation reste un défi (Bernardet et al., 2000; Barth et al., 2007).
Cette étude met l’accent sur un cas d’étude qui correspond au passage d’un MCS observé pendant les périodes d’observations spéciales du programme international Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine (AMMA – SOPs 1-2). Des tests de sensibilité ont été réalisés afin : i) d’identifier les processus physiques qu’il est nécessaire de prendre en compte dans le modèle méso-échelle pour simuler correctement les MCSs, ii) de déterminer comment ces processus doivent être pris en compte (résolution horizontale, paramétrisation de la convection, initialisation, forçage de grande échelle) dans le modèle méso-échelle.
Les simulations ont été réalisées en utilisant le modèle Regional Atmospheric Modeling System (RAMS, Cotton et al., 2003). Deux résolutions horizontales ont été testées (5 km et 2.5 km) ainsi que deux schémas microphysiques (un schéma à 1 moment (Walko et al., 1995) et un schéma à 2 moments (Meyers et al., 1997). Les deux paramétrisations convectives maintenant disponibles dans la version 6 de RAMS (Kuo, 1974, modifié par Molinari, 1985, et Molinari and Corsetti, 1985, et Kain and Fritsch, 1992 ; 1993) pour simuler la convection nuageuse ont été testées. L’impact des champs météorologiques de grande échelle utilisés pour initialiser et forcer le modèle méso-échelle a également été étudié. Finalement, en utilisant les résultats obtenus pendant le projet AMMA Land surface Model Intercomparison Project (ALMIP, Boone et al., 2009), l’importance de l’initialisation de l’humidité du sol a été soulignée.
Added by: roussot