Bilans d'énergie de simulations à l'échelle régionale avec le MRCC5 : analyse d'un cycle d'énergie climatologique et d'un cycle d'énergie de tempête

摘要

L'étude de l'énergétique atmosphérique permet de mieux comprendre la circulation générale dans l'atmosphère et les phénomènes qui assurent son maintien. L'énergie potentielle créée par le réchauffement différentiel de la planète par le soleil est convertie en énergie cinétique par les systèmes météorologiques puis dissipée par la friction, et ce, en continu. L'application de l'énergétique atmosphérique à un domaine à aire limitée a l'avantage de fournir de l'information d'une précision accrue sur la formation et le développement de systèmes météorologiques individuels d'une région précise. L'ensemble d'équations développé par Nikiéma et Laprise (2013) pour le calcul d'un cycle d'énergie associé à la variabilité inter-membre basé sur l'enthalpie disponible et sur l'énergie cinétique a été ici adapté pour le calcul d'un cycle d'énergie atmosphérique. Deux analyses ont été faites dans le cadre de cette recherche : la première consiste en un cycle d'énergie climatologique et la deuxième, un cycle d'énergie d'une tempête. Ces analyses ont été réalisées avec une simulation du MRCCS pilotée par les réanalyses pour le mois de décembre 2004 et pour une dépression ayant eu lieu durant ce même mois. Pour le cycle d'énergie climatologique, les six réservoirs d'énergie et tous les flux d'énergie qui leurs sont associés (production, conversion, dissipation et flux aux frontières) ont été calculés. L'enthalpie disponible est principalement produite par la covariance des sources diabatiques et de la température, et l'énergie cinétique est principalement dissipée par l'effet de la friction dans la couche limite. Les importantes conversions d'énergie entre enthalpie disponible et énergie cinétique ont lieu dans la trajectoire de tempêtes, où le gradient de température et le vent sont importants et diffèrent largement de leurs états moyens. Pour le cycle d'énergie de tempête, un lien très évident a été noté entre l'évolution de la tempête et ses patrons d'énergie : l'enthalpie disponible et l'énergie cinétique suivent le gradient de température et le vent associés à la tempête. La production d'énergie se fait le long des fronts, et sa dissipation, là où les vents sont maximaux. Les termes de conversions sont directement liés à l'advection de température et aux mouvements verticaux créés par la tempête. Les deux cycles d'énergie ont été raisonnablement satisfaits.ud______________________________________________________________________________ udMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cycle d'énergie, domaine à aire limitée, modèle régional du climat, climat de l'Amérique du Nord