Konvektion im COSMO-EU Dmitrii Mironov, FE14 QUEST, 14.12.2007

Niederschlag am 6. Juli 2006 COSMO-EU 330 mm / 24h vs. Radar-Beobachtungen COSMO-EU 330 mm / 24h vs. ca. 100 mm / 24h

Änderungen in den COSMO-EU-Physikroutinen (1) Wasser-Eis Übergang, gemischte Wasser-Eis Phase im Tiedtke-Konvektionsschema: Die gemischte Wasser-Eis Phase wird während der Sättigungsadjustierung im Tiedtke-Konvektionsschema berücksichtigt. Die Wasser-Eis Mischung existiert im Temperaturbereich zwischen -6 C und -37 C. (Operationelles LME: sprunghafter Wasser-Eis Übergang findet beim Tripelpunkt statt.) (2) Übergabe des Detrained-Wolkenkondensats: Das Detrained-Wolkenwasser und das Detrained-Wolkeneis werden als Tendenzen von q_c und q_i den anderen COSMO-LME-Parametrisierungsschemata (z.B. dem skaligen Mikrophysikschema) übergeben. (Operationelles LME: das Detrained-Wolkenkondensat verdunstet momentan in der Umgebungsluft.)

Operationelles Tiedtke-Konvektionsschema Detrained-Wolkenkondensat verdunstet momentan Sprunghafter Wasser-Eis Übergang findet beim Tripelpunkt statt

Geändertes Tiedtke-Konvektionsschema Detrained-Wolkenwasser und Detrained-Wolkeneis werden als Tendenzen von q_c und q_i den anderen Parametrisierungsschemata übergeben Wasser-Eis Mischung existiert im Temperaturbereich zwischen -6 C und -37 C (konsistent mit dem Mikrophysikschema) Verbesserte Kopplung des Konvektionsschemas mit den anderen Parametrisierungsschemata Hochreichende Konvektion wird etwas gebremst

Experimente Exp 6076. Referenzexperiment, keine Änderungen in den COSMO-Modell-Physikroutinen Exp 6078. Änderungen (1) und (2) (+ kleine technische Änderungen in einigen COSMO-Modell-Routinen) Zeitraum: 2. Juli - 7. Juli 2006 (ein paar Tage Datenassimilation zum Zieltermin 6. Juli 2007)

Niederschlag (Deutschland, 06-30h): Exp 6076 (oben) vs Niederschlag (Deutschland, 06-30h): Exp 6076 (oben) vs. Exp 6078 (unten) MAX=265.89, MEAN=5.96, STD=13.99 MAX=122.95, MEAN=4.17, STD=7.31

Niederschlag (Ausschnitt, 06-30h): Exp 6076 (links) vs Niederschlag (Ausschnitt, 06-30h): Exp 6076 (links) vs. Exp 6078 (rechts) MAX=265.89, MEAN=19.80, STD=22.98 MAX=196.16, MEAN=12.08, STD=14.81

Parallelexperimente, Parallelroutine Änderungen in den COSMO-EU-Physikroutinen (1) Wasser-Eis Übergang, gemischte Wasser-Eis Phase im Tiedtke-Konvektionsschema: Die gemischte Wasser-Eis Phase wird während der Sättigungsadjustierung im Tiedtke-Konvektionsschema berücksichtigt. Die Wasser-Eis Mischung existiert im Temperaturbereich zwischen -6 C und -37 C. (Operationelles LME: sprunghafter Wasser-Eis Übergang findet beim Tripelpunkt statt.) (2) Übergabe des Detrained-Wolkenkondensats: Das Detrained-Wolkenwasser und das Detrained-Wolkeneis werden als Tendenzen von q_c und q_i den anderen COSMO-LME-Parametrisierungsschemata (z.B. dem skaligen Mikrophysikschema) übergeben. (Operationelles LME: das Detrained-Wolkenkondensat verdunstet momentan in der Umgebungsluft.) (3) Verdunstung des konvektiven Niederschlags: 80% Schwellwert bezüglich relativer Feuchte in der Umgebungsluft (operationelles GME: 95% Schwellwert)

Routine vs. Parallelroutine Niederschlag vv=06-30 (November 2007, Monatsmittel)

Routine vs. Parallelroutine Niederschlag vv=54-78 (November 2007, Monatsmittel)

Routine vs. Parallelroutine CLCL (November 2007, Monatsmittel)

Routine vs. Parallelroutine Wolken über Wasser (November 2007, Zeitreihen)

Routine vs. Parallelroutine Wolken über Land (November 2007, Zeitreihen)

Routine vs. Parallelroutine Wolken, Niederschlag, Verdunstung (November 2007, Zeitreihen)

Routine vs. Parallelroutine Rain_GSP, Snow_GSP, Rain_CON, Snow_CON (November 2007, Zeitreihen) 1.2-1.4 0.6-0.7 0.3-0.4 ca. 1.6

Skaliger Niederschlag vs Skaliger Niederschlag vs. Konvektiver Niederschlag LME, 2006040100 - 2006043000

Routine vs. Parallelroutine Niederschlag, 03. 12 Routine vs. Parallelroutine Niederschlag, 03.12.2007 00UTC, 06-30h (c/o Axel Seifert) http://oflsv37.dwd.de/~aseifert/Routine-LME/HTML_00UTC/LMEvsLMEp_00UTC_20071203.html

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+6h (LM2) Mean=666, Max=9612 Mean=519, Max=9612

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+0h (Deutschland)

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+6h (Deutschland)

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+12h (Deutschland)

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+18h (Deutschland)

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+24h (Deutschland)

Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03. 12 Routine vs. Parallelroutine HtopCon-HbasCon (m) 03.12.2007 00UTC+30h (Deutschland)

Routine vs. Parallelroutine PAR-ROU 03.12.2007 00UTC+06h (Deutschland) HbasCon Mean difference = -9 m HtopCon Mean difference = -655 m

Routine vs. Parallelroutine PAR-ROU 03.12.2007 00UTC+30h (Deutschland) HbasCon Mean difference = 22 m HtopCon Mean difference = -555 m

Fazit 80% Schwellwert oder doch über 90%? Skaliger Niederschlag oder ... turbulente Mischung mit flache Konvektion?! Vergleich mit Daten möglich? Das Team: Ulrich Damrath, Helmut Frank, Thomas Hanisch, Detlev Majewski, Ulrich Pflüger, Bodo Ritter, Jan-Peter Schulz, Axel Seifert

STUFF UNUSED

Niederschlag 06-30h: COSMO-EU-Routine (oben) vs Niederschlag 06-30h: COSMO-EU-Routine (oben) vs. Exp 6139 (unten) Mittel über 31 00UTC Vorhersagen (Mai 2007) MAX=25.25, MEAN=3.99, STD=1.93 MAX=23.10, MEAN=3.86, STD=1.91

Niederschlag 06-30h: COSMO-EU-Routine (oben) vs Niederschlag 06-30h: COSMO-EU-Routine (oben) vs. Exp 6139 (unten) Mittel über 31 00UTC Vorhersagen (Mai 2007) MAX=56.54, MEAN=2.03, STD=1.57 MAX=45.79, MEAN=1.92, STD=1.53