| Title: |
Improvements in the land surface configuration to better simulate seasonal snow cover in the European Alps with the CNRM-AROME (cycle 46) convection-permitting regional climate model |
| Authors: |
Monteiro, Diego; Caillaud, Cécile; Lafaysse, Matthieu; Napoly, Adrien; Fructus, Mathieu; Alias, Antoinette; Morin, Samuel |
| Contributors: |
Centre d'Etudes de la Neige (CEN); Centre national de recherches météorologiques (CNRM); Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP); Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (Fédération OSUG)-Université Grenoble Alpes (UGA); Groupe de Météorologie de Grande Échelle et Climat (GMGEC); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France; Groupe de Modélisation pour l'Assimilation et la Prévision (GMAP); Observatoire Midi-Pyrénées (OMP); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre national de recherches météorologiques (CNRM); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France; ANR-22-EXTR-0011,TRACCS PC 10 LOCALISING,TRAnsformer la modélisation du Climat pour les services ClimatiqueS - projet km-scale climate information(2022) |
| Source: |
ISSN: 1991-9603. |
| Publisher Information: |
CCSD; European Geosciences Union |
| Publication Year: |
2024 |
| Collection: |
Université Toulouse III - Paul Sabatier: HAL-UPS |
| Subject Terms: |
[SDU]Sciences of the Universe [physics]; [SDE]Environmental Sciences |
| Description: |
International audience ; Abstract. Snow cover modeling remains a major challenge in climate and numerical weather prediction (NWP) models even in recent versions of high-resolution coupled surface–atmosphere (i.e., at kilometer scale) regional models. Evaluation of recent climate simulations, carried out as part of the WCRP-CORDEX Flagship Pilot Study on Convection (FPSCONV) with the CNRM-AROME convection-permitting regional climate model at 2.5 km horizontal resolution, has highlighted significant snow cover biases, severely limiting its potential in mountain regions. These biases, which are also found in AROME numerical weather prediction (NWP) model results, have multiple causes, involving atmospheric processes and their influence on input data to the land surface models in addition to deficiencies of the land surface model itself. Here we present improved configurations of the SURFEX-ISBA land surface model used in CNRM-AROME. We thoroughly evaluated these configurations on their ability to represent seasonal snow cover across the European Alps. Our evaluation was based on coupled simulations spanning the winters of 2018–2019 and 2019–2020, which were compared against remote sensing data and in situ observations. More specifically, the study tests the influence of various changes in the land surface configuration, such as the use of multi-layer soil and snow schemes, the division of the energy balance calculation by surface type within a grid cell (multiple patches), and new physiographic databases and parameter adjustments. Our findings indicate that using only more detailed individual components in the surface model did not improve the representation of snow cover due to limitations in the approach used to account for partial snow cover within a grid cell. These limitations are addressed in further configurations that highlight the importance, even at kilometer resolution, of taking into account the main subgrid surface heterogeneities and improving representations of interactions between fractional snow ... |
| Document Type: |
article in journal/newspaper |
| Language: |
English |
| DOI: |
10.5194/gmd-17-7645-2024 |
| Availability: |
https://hal.science/hal-04765162; https://hal.science/hal-04765162v1/document; https://hal.science/hal-04765162v1/file/gmd-17-7645-2024.pdf; https://doi.org/10.5194/gmd-17-7645-2024 |
| Rights: |
http://creativecommons.org/licenses/by/ ; info:eu-repo/semantics/OpenAccess |
| Accession Number: |
edsbas.8DBA148B |
| Database: |
BASE |