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J. Adv. Model. Earth Syst.
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Improved Representation of Clouds in the Atmospheric Component LMDZ6A of the IPSL‐CM6A Earth System Model
Journal of Advances in Modeling Earth Systems ( IF 6.8 ) Pub Date : 2020-08-26 , DOI: 10.1029/2020ms002046 Jean‐Baptiste Madeleine 1 , Frédéric Hourdin 1 , Jean‐Yves Grandpeix 1 , Catherine Rio 2 , Jean‐Louis Dufresne 1 , Etienne Vignon 3 , Olivier Boucher 4 , Dimitra Konsta 5 , Frédérique Cheruy 1 , Ionela Musat 1 , Abderrahmane Idelkadi 1 , Laurent Fairhead 1 , Ehouarn Millour 1 , Marie‐Pierre Lefebvre 2 , Lidia Mellul 1 , Nicolas Rochetin 1 , Florentin Lemonnier 1 , Ludovic Touzé‐Peiffer 1 , Marine Bonazzola 1
Journal of Advances in Modeling Earth Systems ( IF 6.8 ) Pub Date : 2020-08-26 , DOI: 10.1029/2020ms002046 Jean‐Baptiste Madeleine 1 , Frédéric Hourdin 1 , Jean‐Yves Grandpeix 1 , Catherine Rio 2 , Jean‐Louis Dufresne 1 , Etienne Vignon 3 , Olivier Boucher 4 , Dimitra Konsta 5 , Frédérique Cheruy 1 , Ionela Musat 1 , Abderrahmane Idelkadi 1 , Laurent Fairhead 1 , Ehouarn Millour 1 , Marie‐Pierre Lefebvre 2 , Lidia Mellul 1 , Nicolas Rochetin 1 , Florentin Lemonnier 1 , Ludovic Touzé‐Peiffer 1 , Marine Bonazzola 1
Affiliation
The cloud parameterizations of the LMDZ6A climate model (the atmospheric component of the IPSL‐CM6 Earth system model) are entirely described, and the global cloud distribution and cloud radiative effects are evaluated against the CALIPSO‐CloudSat and CERES observations. The cloud parameterizations in recent versions of LMDZ favor an object‐oriented approach for convection, with two distinct parameterizations for shallow and deep convection and a coupling between convection and cloud description through the specification of the subgrid‐scale distribution of water. Compared to the previous version of the model (LMDZ5A), LMDZ6A better represents the low‐level cloud distribution in the tropical belt, and low‐level cloud reflectance and cover are closer to the PARASOL and CALIPSO‐GOCCP observations. Mid‐level clouds, which were mostly missing in LMDZ5A, are now better represented globally. The distribution of cloud liquid and ice in mixed‐phase clouds is also in better agreement with the observations. Among identified deficiencies, low‐level cloud covers are too high in mid‐latitude to high‐latitude regions, and high‐level cloud covers are biased low globally. However, the cloud global distribution is significantly improved, and progress has been made in the tuning of the model, resulting in a radiative balance in close agreement with the CERES observations. Improved tuning also revealed structural biases in LMDZ6A, which are currently being addressed through a series of new physical and radiative parameterizations for the next version of LMDZ.
中文翻译:
IPSL-CM6A地球系统模型的大气分量LMDZ6A中云的改进表示形式
完整描述了LMDZ6A气候模型(IPSL-CM6地球系统模型的大气成分)的云参数,并根据CALIPSO-CloudSat和CERES观测评估了全球云分布和云辐射效应。LMDZ的最新版本中的云参数化支持对流的面向对象方法,浅层和深层对流有两个不同的参数化,并且通过规范水的子网格规模分布,对流和云描述之间存在耦合。与以前版本的模型(LMDZ5A)相比,LMDZ6A更好地表示了热带带中的低层云分布,并且低层云的反射率和覆盖范围更接近PARASOL和CALIPSO-GOCCP观测值。中层云,LMDZ5A中大多数缺少的元素,现在在全球范围内得到了更好的体现。混合相云中的液体和冰的分布也与观测结果更好地吻合。在已发现的缺陷中,中纬度的低云覆盖率比高纬度区域的云覆盖率高,并且全球的高云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化解决这些问题。混合相云中的液体和冰的分布也与观测结果更好地吻合。在已发现的缺陷中,中纬度的低云覆盖率相对于高纬度地区而言过高,而全球的高云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。混合相云中的液体和冰的分布也与观测结果更好地吻合。在已发现的缺陷中,中纬度的低云覆盖率相对于高纬度地区而言过高,而全球的高云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。而全球范围内,高级云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。而全球范围内,高级云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。
更新日期:2020-10-26
中文翻译:
IPSL-CM6A地球系统模型的大气分量LMDZ6A中云的改进表示形式
完整描述了LMDZ6A气候模型(IPSL-CM6地球系统模型的大气成分)的云参数,并根据CALIPSO-CloudSat和CERES观测评估了全球云分布和云辐射效应。LMDZ的最新版本中的云参数化支持对流的面向对象方法,浅层和深层对流有两个不同的参数化,并且通过规范水的子网格规模分布,对流和云描述之间存在耦合。与以前版本的模型(LMDZ5A)相比,LMDZ6A更好地表示了热带带中的低层云分布,并且低层云的反射率和覆盖范围更接近PARASOL和CALIPSO-GOCCP观测值。中层云,LMDZ5A中大多数缺少的元素,现在在全球范围内得到了更好的体现。混合相云中的液体和冰的分布也与观测结果更好地吻合。在已发现的缺陷中,中纬度的低云覆盖率比高纬度区域的云覆盖率高,并且全球的高云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化解决这些问题。混合相云中的液体和冰的分布也与观测结果更好地吻合。在已发现的缺陷中,中纬度的低云覆盖率相对于高纬度地区而言过高,而全球的高云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。混合相云中的液体和冰的分布也与观测结果更好地吻合。在已发现的缺陷中,中纬度的低云覆盖率相对于高纬度地区而言过高,而全球的高云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。而全球范围内,高级云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。而全球范围内,高级云覆盖率偏低。但是,云的全球分布得到了显着改善,并且在模型调整方面已经取得了进展,导致辐射平衡与CERES观测结果非常吻合。改进的调谐还揭示了LMDZ6A中的结构偏差,目前正通过下一个LMDZ版本的一系列新的物理和辐射参数化来解决。