Original paper

Regional climate simulation with a mosaic of RCMs

Déqué, Michel

Meteorologische Zeitschrift Vol. 19 No. 3 (2010), p. 259 - 266

published: Jun 1, 2010

DOI: 10.1127/0941-2948/2010/0455

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ArtNo. ESP025011903004, Price: 29.00 €

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Abstract

The aim of the present study is to explore the possibility of getting high horizontal resolution over Europe by using a cluster of low computational cost atmospheric general circulation models (AGCM). The approach is based on global models with stretched grid, driven by a medium-resolution model serving as a "conductor" to maintain time consistency of the synoptic events and avoid climate degradation in the low resolution part of the grids. Thus the global models behave as regional climate models (RCM). A perfect model approach is used with a high resolution AGCM serving as a reference. The results show that when the different models are merged on a high resolution grid, the mean climate is similar to what is obtained with an equivalent high resolution AGCM with an unstretched grid. A climate change numerical experiment shows that this is also valid for the climate response to increased greenhouse gas concentration.

Kurzfassung

Das Ziel der folgenden Arbeit ist eine Untersuchung, ob mehrere globale Zirkulationsmodelle (AGCM's) mit vergleichsweise geringer Auflösung und dementsprechend geringen Anforderungen von Rechnerressourcen so kombiniert werden können, dass über einem Zielgebiet eine hohe räumliche Auflösung entsteht. Das dabei verwendete AGCM basiert auf einem spektralem Modell mit einem Gitter, das in der Nähe eines Pols mit zusammengezogenen und an der Antipode mit gedehnten Breitenkreisen arbeitet. Dann wird ein Mosaik von leicht verschobenen Polen erzeugt, so dass die Kombination der globalen Modelle das Zielgebiet in einer Auflösung wie in einem regionalen Klimamodell (RCM) behandelt. Alle globalen Modelle mit dem gedehnten Gitter werden durch ein einzelnes globales Modell mit räumlich konstanter und mittlerer Auflösung synchronisiert. Die Qualität dieser neuartigen Modellkombination wird durch den Vergleich mit einer räumlich konstant hochauflösenden Simulation bewertet. Dabei zeigt sich, dass der mittlere Klimazustand in beiden Fällen vergleichbar ist. Auch bei einem Klimaänderungsexperiment mit erhöhten Treibhausgaskonzentrationen zeigt sich, dass die Verschiebungen der mittleren Klimazustände ähnlich sind.