Regionální klimatický model ALARO-Climate, validace experimentu s rozlišením 25 km =ALARO-Climate regional climate model: validation of experiment at 25 km horizontal resolution

Abstract

Regionální klimatický model ALARO-Climate byl vyvinut z konfigurace numerického předpovědního modelu ALADIN cy36, která byla nedávnou předpovědní provozní verzí v ČHMÚ. Oproti konfiguraci ALADIN2 Climate/CZ disponuje současná verze modelu ALARO-Climate mimo jiné prognostickým schématem mikrofyziky oblačnosti a srážek a hluboké konvekce se srážkami. Zmíněná schémata jsou koncipována tak, aby bylo možné model spustit i pro velmi jemný krok horizontální sítě, kdy je hluboká konvekce částečně rozlišena, při zachování relativně nízkých dodatečných nákladů na výpočty. V tomto článku předkládáme validaci verze s rozlišením 25 km řízené reanalýzou ERA-40 pro období 1961-1990, která slouží jako výchozí pro připravovaný experiment v rozlišení 6 km. Model je schopen reálně simulovat sezonní pole přízemního tlaku vzduchu nad Evropou a roční chod teplot i srážek v České republice. Nadhodnocuje však úhrny srážek ve všech měsících, což je důsledkem mimo jiné většího počtu dní se slabým deštěm (do 1 mm/den). Maximální denní teploty vzduchu jsou v modelu nižší než v pozorovaných datech, k podhodnocení dochází též u průměrných teplot a denní amplitudy teploty vzduchu. Současné podhodnocení teplot a nadhodnocení srážek může částečně souviset s nadhodnocením nízké oblačnosti v modelu, které se objevuje na jaře, v létě a na podzim. Nejsou tím ale vysvětleny tytéž problémy v zimě, kdy je celkově oblačnost modelována ve shodě s řídící reanalýzou.

The ALARO-Climate regional climate model is based on the ALADIN cy36 numerical weather prediction model recently used for operational weather forecasting at the Czech Hydrometeorological Institute. The current model version includes improved prognostic schemes of cloud and precipitation microphysics and moist deep convection. The schemes are designed to run the model at resolutions up to a very fine mesh-size where moist deep convection is partly resolved, but with a minimal overhead in the computational costs. In this paper, we present a validation of the ALARO-Climate experiment at 25 km horizontal resolution driven by ERA40 reanalysis for the period 1961-1990. The analysed simulation serves as a basis for the forthcoming experiment with 6 km resolution. The model is capable of reliably simulating seasonal sea level pressure fields in Europe and the annual cycle of air temperature and precipitation in the Czech Republic. However, precipitation amounts are overestimated in all months which are due to, among other reasons, a higher number of light precipitation days (up to 1 mm.day-1). Maximum and mean daily temperatures, and also daily temperature ranges, are generally lower in the model than observed. The simultaneous underestimation of temperatures and overestimation of precipitation may partly be associated with the overestimated low cloud cover, appearing in spring, summer, and autumn. However, this cannot explain the same deficiencies in winter when the simulated cloud cover is in an agreement with the driving reanalysis.