Performance of cumulus parameterization schemes in the simulation of Indian Summer Monsoon using RegCM4



Document title: Performance of cumulus parameterization schemes in the simulation of Indian Summer Monsoon using RegCM4
Journal: Atmósfera
Database: PERIÓDICA
System number: 000424413
ISSN: 0187-6236
Authors: 1
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Institutions: 1Indian Institute of Technology, Centre for Oceans, Rivers, Atmosphere and Land Sciences, Kharagpur, West Bengal. India
2National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience, Department of Integrated Research on Disaster Risk Reduction, Tsukuba-shi Ibaraki. Japón
3Banaras Hindu University, Department of Geophysics, Lucknow, Uttar Pradesh. India
Year:
Season: Oct
Volumen: 30
Number: 4
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract El monzón de verano de la India (MVI) se origina a partir de una convección de gran escala, por lo que su simulación debe basarse en la representación adecuada de la convección de cumulus en el modelo. En este estudio se analiza el desempeño de diversos esquemas de parametrización en simulaciones del MVI. El modelo climático regional RegCM4 se acopla con el modelo de suelo CLM 3.5 con una resolución de 30 km para simular el MVI en el periodo comprendido entre el 1 de mayo y el 30 de septiembre en tres años consecutivos: 2007, 2008 y 2009. Se llevaron a cabo cinco experimentos numéricos con cinco esquemas de convección (Kuo, Grell, MIT, GO_ML [MIT sobre tierra y Grell sobre el océano] y GL_MO [Grell sobre tierra y MIT sobre el océano]) para cada uno de los años mencionados. Algunas características importantes del MVI simulado con el modelo, a saber la corriente en chorro del oeste de niveles bajos, la corriente en chorro del este de niveles altos, los sistemas de baja presión superficial y los de alta presión sobre la meseta tibetana, etc., se analizan y comparan con datos de reanálisis del National Center for Environmental Prediction (NCEP). Se encontró que el modelo con el esquema de convección MIT simula mejor los sistemas de baja presión superficial asociados con alta temperatura en el noroeste de la India y Paquistán durante los tres años, en tanto que el esquema GL_MO simula mejor la distribución espacial y exactitud de la temperatura. El modelo con el esquema de convección MIT reproduce adecuadamente la corriente en chorro del oeste de niveles bajos con fuerza algo menor que el reanálisis del NCEP. Todos los esquemas simularon aceptablemente la ubicación y fuerza de la corriente en chorro tropical del este, con cierta incertidumbre en cuanto a la fuerza, y mayor exactitud con el esquema MIT. La comparación entre la precipitación simulada y las bases de datos de la Unidad de Investigación del Clima con resolución de 0
English abstract The Indian Summer Monsoon (ISM) is driven by organized large-scale convection; hence, its simulation is expected to depend on an appropriate representation of cumulus convection in the model. In the present study, the performance of different cumulus parameterization schemes is examined towards simulations of the ISM. The Regional Climate Model (RegCM4) is coupled with the Community Land Model (CLM 3.5) at 30 km resolution for the period May 1-September 30 for seasonal simulation of the ISM in three consecutive years, 2007, 2008, and 2009. Five numerical experiments with five convection schemes (Kuo, Grell, MIT, GO_ML [Grell over ocean and MIT over land], GL_MO [Grell over land and MIT over ocean]) are conducted for each of these three years. Some important features of the ISM simulated by the model, viz. low level westerly jet, upper level easterly jet, heat low, Tibetan high, etc., are analyzed and compared with that of the National Center for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis. We found that the heat low over northwest India and Pakistan in all the three years is better simulated by the model with the MIT convection scheme compared to other convection schemes, whereas spatial distribution and accuracy of surface temperature is better simulated using GL_MO rather than MIT. The low level westerly jet is well captured by the model with MIT with slightly weaker strength compared to the National Center for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis. The location and strength of the tropical easterly jet is well predicted in each simulation with some uncertainty in strength, and are better simulated with MIT. The comparison of the model simulated rainfall with 0.5º × 0.5º datasets from the Climate Research Unit (CRU TS3.22) indicates that seasonal and monthly average rainfall are well simulated with MIT and GO_ML; however, the same over central and western India is significantly underestimated by the model with all the convection schemes
Disciplines: Geociencias
Keyword: Ciencias de la atmósfera,
Monzón,
Simulación estacionaria,
Convección atmosférica,
Cumulus
Keyword: India,
Atmospheric sciences,
Monsoon,
Seasonal simulation,
Atmospheric convection,
Cumulus,
India
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