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Notice d’utilisation de la configuration 901 ISBA (2008)

Tuesday 5 February 2008 by Patrick SAEZ

This document (in French) written by Patrick Saez in March 2003 (updated in Feb. 2008) explains how running a 901 configuration. This configuration aims to transform CEP file (GRIB MARS) into ARPEGE files (FA). It is not only a change of format (ex ISBA); after creating ARPEGE files and climatology, a c923 and a c927 will be also necessary to obtain the final files.

Contents :

  • I. Introduction
  • II. Enchainement des tâches
  • III. Détail des étapes
  • IV. Base MARS et requêtes
  • V. Scripts a utiliser
  • VI.Annexe

 I/ Introduction:

La configuration 901 permet de passer du format de fichier du CEP (format GRIB) au format utilisé par Météo-france (fichiers FA). Outre un changement de format, un certain nombre d’actions sont nécessaires pour traduire les données utilisées au CEP comme, par exemple, dans la partie qui touche le schéma ISBA.

L’expérience montre que les utilisateurs de la c901 enchaînent cette configuration avec une c927 (FPOS) pour aller vers une géométrie cible spécifique: ALADIN, ARPEGE étiré basculé, etc... En effet tous les champs extraits au départ de la base MARS sont basés sur les paramètres utilisés au CEP (troncature, relief, indice terre-mer ...), ces paramètres n’etant pas forcement identiques à ceux utilisés par le modèle ARPEGE.
Pour constituer le fichier final, cette c927 lit 3 fichiers en entrée:

- le fichier ARPEGE issu de la c901.
- deux climatologies: une source et une cible.

Nous vous proposons ici les scripts permettant, partant de GRIB MARS, de générer à la fois le fichier ARPEGE et la climatologie source dans un premier temps. Il vous reste alors à conclure en effectuant une c923 pour créer la climatologie cible si elle n’est pas dejà disponible (sauf exception cette étape ne sera pas nécessaire ), et une c927 pour effectuer l’interpolation finale.

L’avantage de faire tourner systématiquement la c923 est qu’ainsi vous êtes sûrs de la consistance entre votre climatologie source et le fichier que vous avez extrait de la base MARS. En effet, les raisons de changement de géométrie de la base MARS sont nombreuses: ruptures de continuité du modèle opérationnel (changements de troncature opérationnelle, de lien entre espace point de grille et espace spectral), usage d’analyses ou de réanalyses, etc... Faire tourner systématiquement la c923 c’est donc s’affranchir de tout problème et même d’avoir à se poser la question des détails géométriques de la source.

Cette simplification vaut tant pour les besoins opérationnels que recherche.

 II/ Enchaînement des tâches:

La constitution d’un fichier arpege se déroulera, sauf besoins spécifiques, en 4 étapes.

  • 1. Lancement d’une C901 sans climatologies (LLCLIM=.F.).
  • 2. Lancement d’une C923 utilisant en entrée le fichier ARPEGE créé à l’étape 1.(ceci permet d’avoir des climatologies adaptées aux paramètres du CEP: relief, indice terre-mer ...)
  • 3. Lancement d’une C901 avec climatologies (LLCLIM=.T.) en utilisant le fichier climatologique créé à l’etape 2 par la C923 et les mêmes fichiers GRIB d’entrée qu’à l’étape 1.
  • 4. Lancement d’une C927 pour aller vers une autre géometrie que celle de votre extraction MARS.

Le fichier ARPEGE obtenu à la fin de l’étape 3 aura la même troncature et le même nombre de niveaux que le fichier GRIB de départ mais intègrera relief et Indice Terre/Mer du CEP. L’étape 4 permettra, par exemple, d’aller vers un fichier conforme à la chaîne opérationnelle: relief, indice terre-mer identiques, même nombre de niveaux, troncature identique ...

 III/ Détail des étapes:

 1/ Etape 1:

Lancement d’une C901 sans climatologies,LLCLIM=.F. dans &NAMMARS. On utilise en entrée les fichiers GRIB extraits de la base MARS. En namelist, le tableau CLFILN()précise le nom des fichiers d’entrée à traiter.

&NAMMARS
  LLCLIM=.F.,
  CLFILN(1)='ICMGGa001INIT', 'ICMUAa001INIT', 'ICMSHa001INIT',

Concernant les réservoirs d’eau dans le sol, les modes de calcul ayant plusieurs fois changé au CEP, il est nécessaire de paramétrer correctement la namelist &NAMMARS ou de bien extraire les champs nécessaires dans la base MARS:

  • Dans le cas ou on utiliserait des données antérieures au 27 juin 2000, il faut ajouter ceci dans NAMMARS:
    &NAMMARS
      LLOLDSWL=.TRUE.,
  • Pour toute extraction MARS concernant des données récentes (à partir du 6/11/07), il faut impérativement ajouter l’extraction du paramétre SLT (code 43) dans toute requête MARS si on veut avoir des réservoirs d’eau dans le sols corrects ou, en tout cas, conformes à ce qu’ils etaient avant cette date.

Au niveau de la C901, il n’y a aucune modification de namelist a effectuer mais par contre il est impératif, dans le cas de données récentes, d’utiliser l’executable GCO ((gget) cy33t0_op1B.05.SX8RV20.x.exe) ou une des versions suivantes.
Si les reservoirs d’eau n’ont aucune importance dans votre expérience, vous pouvez conserver l’ancienne méthode et les mêmes executables.

* exemple de script ici

 2/ Etape 2:

Le fichier ARPEGE fabriqué à l’étape 1 va permettre à la C923 de constituer les climatologies adéquates en lisant le relief et l’indice terre/mer dans le fichier. Pour cela on utilise une C923 avec en entrée le fichier ARPEGE créé à l’etape 1 et en mettant les switchs LNORO et LNLSM a .TRUE. dans &NAMCLA:

&NAMCLA
 LNORO=.T.,
 LNLSM=.T.,

RNLGINC doit être égal a 0. dans &NAMGEM pour résoudre les problèmes de changement de grilles entre le CEP et Météo-France (grille linéaire au CEP actuellement).

&NAMGEM
 RNLGINC=0.,

Précision importante:
La namelist utilisée pour la C923 doit être précisément renseignée pour être homogène avec la géométrie du fichier ARPEGE donné en entrée. Les paramètres a vérifier sont les suivants :

&NAMDIM
  NSMAX=511,
  NDGL=512,
  NDLON=1024,

&NAMRGRI
  NRGRI (  1) = 18,
  NRGRI (  2) = 25,
  ............
/

(ou les valeurs données sont un exemple pour une T511).

Ces réglages sont a récupérer dans le retour du job de la C901.

  • Les valeurs de NSMAX, NDGL et NDLON sont triviales.
  • Les valeurs à utiliser pour le tableau NRGRI() correspondent à celles du tableau NLOENG() dans le listing de retour du job c901.

* exemple de script ici

 3/ Etape 3:

Le fichier climatologique ayant été constitué à l’etape 2, il ne reste plus qu’à refaire une C901 (LLCLIM=.T.) en utilisant ce fichier clim en entrée et les fichiers GRIB de départ. Pensez à sauvegarder le fichier climatologique à l’étape 2 pour pouvoir l’utiliser plus tard (à l’étape 4) avec la C927 si nécessaire.

On utilise le même script qu’à l’étape 1, en spécifiant LLCLIM=.T. et en copiant le fichier climatologique créé à l’étape 2 en ’Const.Clim’ .

  • Paramétrisation :
  • LLALBEDO2 à .FALSE. si on désire aller vers un fichier ARPEGE ne contenant pas les champs climatologiques ’SURFALBEDO.SOLNU’ et ’SURFALBEDO.VEG’. (valeur par défaut à .TRUE.)
  • LLGLACE à .TRUE. si on souhaite avoir une estimation
    des 2 réservoirs de glace dans le sol dans le fichier final (sinon, par défaut, les valeurs seront égales à 0); les valeurs sont calculées à partir des reservoirs d’eau et de la température du sol.
  • LLAEROSOL à .FALSE. si on désire aller vers un fichier ARPEGE ne contenant pas les champs climatologiques d’ozone et aérosols (valeur par défaut à .TRUE.).

 4/ Etape 4:

Lancement d’une C927 en utilisant le fichier climatologique, créé a l’étape 2, comme climatologie source et la climatologie cible de son choix.
On se réfèrera à la documentation FPOS pour le détail de la paramétrisation.

* exemple de script C927 ici

Remarque:
Si vous souhaitez effectuer plusieurs C901 sur des dates différentes et que vous êtes sûr qu’orographie et Indice Terre/mer n’ont pas changé dans la base MARS, vous pouvez n’effectuer qu’une seule fois les 3 premières étapes puis ensuite ne faire que la partie 3 pour les autres fichiers en utilisant le même fichier climatologique.

 IV/ Base MARS et requêtes:

Ci-dessous 2 extraits de requêtes MARS a utiliser (voir en V pour la récupération de scripts complets) . On distingue un changement à la date du 27 juin 2000; en effet le CEP a opéré à cette date une modification dans sa façon de traiter la fraction de végétation ainsi que les réservoirs d’eau dans le sol. Les codes de ces champs ont également changé dans la base MARS à cette date.

Deux nouveaux champs ont également été ajoutés dans la base MARS à cette date : ’SURFALBEDO NEIGE’ et ’SURFDENSIT.NEIGE’; leurs codes mars sont respectivement 32 et 33. Il est à noter que ces 2 champs ne sont traités par ARPEGE en opérationnel que depuis début 2003.

Il faut donc bien faire attention à la liste des codes des champs de surface demandés lors de l’extraction MARS, ceci en fonction de la date des données.

  • requête postérieure au 27 juin 2000 (et aussi au 06/11/07 puisque le champ 43 est ici présent):
  • requête antérieure au 27 juin 2000:

identique à la précente sauf pour la liste des champs de surface en points de grille ($PREF.sol.pdg.grib) qu’il faut remplacer par :

PARAM=129/172/173/174/199/139/140/171/141/170/160/161/162/184/237/183/236,

 V/ Scripts a utiliser:

Vous trouverez sur delage tous les scripts utiles a adapter à votre cas:

sur delage: /cnrm2_a/mrpm/mrpm608/pub/C901/

  • C901_restart.F: job de lancement de la C901 (etape 1).
  • C901_restart.T: job de lancement de la C901 (etape 3).
  • C923_restart: job de lancement de la C923 (etape 2).
  • C927_restart: job de lancement de la C927 (etape 4).
  • requete_mars.txt: requête d’extraction MARS récente.

 VI/ ANNEXE:

  • A. Paramétrage de la NAMELIST c901

Seule la namelist NAMMARS doit être renseignée.

  • LLCONTROL :
    • Definition:
      permet de faire tourner la C901 en passant les controles sur les champs de surface ; utile pour ne récupérer que des champs d’altitude.
    • Type:
      Boolean.
    • Default value:
      .TRUE.
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • LLALBEDO2 :
    • Definition:
      pour ajouter les champs climatologiques ’SURFALBEDO.SOLNU’ et ’SURFALBEDO.VEG’ au fichier final.
    • Type:
      Boolean.
    • Default value:
      .TRUE.
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • LLCLIM:
    • Definition:
      utilisation ou non utilisation des climatologies.
    • Type:
      Boolean.
    • Default value:
      .FALSE.
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • LLGLACE:
    • Definition:
      extrapolation des reservoirs de glace dans le sol.
    • Type:
      Boolean.
    • Default value:
      .FALSE.
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • LLOLDSWL:
    • Definition:
      utilisation de données antérieures au 27 juin 2000.
    • Type:
      Boolean.
    • Default value:
      .FALSE.
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • CLFILN:
    • Definition:
      liste des fichiers GRIB à traiter en entrée.
    • Type:
      tableau de 10 chaînes de caractères.
    • Default value:
      chaînes vides
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • TSRESERV1:
    • Definition:
      Seuil de température de gel pour le réservoir de glace de surface.
    • Type:
      réel.
    • Default value:
      273.15
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • TSRESERV2:
    • Definition:
      Seuil de température de gel pour le réservoir de glace profond.
    • Type:
      réel.
    • Default value:
      273.15
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • TDELTA1:
    • Definition:
      intervalle autour du seuil de température de gel pour le réservoir de glace de surface.
    • Type:
      réel.
    • Default value:
      3.0
    • Namelist location:
      NAMMARS
  • TDELTA2:
    • Definition:
      intervalle autour du seuil de température de gel pour le réservoir de glace profond.
    • Type:
      réel.
    • Default value:
      7.0
    • Namelist location:
      NAMMARS

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