Le champ d'ozone pour le transfert radiatif

Le programme gcm a besoin d'un champ d'ozone pour calculer le champ de rayonnement. L'origine du champ d'ozone utilisé est contrôlée par la variable entière read_climoz, dont la valeur peut être spécifiée dans un fichier .def. Par défaut, read_climoz vaut 0, ce qui signifie qu'aucun champ d'ozone n'est lu par le programme. Dans ce cas, le champ d'ozone est défini par une formule analytique (cf. documentation technique de LMDZ). Les valeurs autorisées pour read_climoz sont 0, 1 et 2. Pour read_climoz = 1, le programme lit un champ d'ozone dans un fichier NetCDF. Ce champ est censé représenter l'ozone moyen pour le jour et la nuit. Pour read_climoz = 2, le programme lit deux champs d'ozone dans un fichier NetCDF : un champ moyen pour le jour et la nuit et un champ pour les heures de jour. Il est souhaitable d'utiliser deux champs lorsque plusieurs couches du modèle sont dans la mésosphère.

Lorsque read_climoz = 1 ou 2, les champs d'ozone fournis (1 ou 2) doivent être des fractions molaires. Les champs doivent être sur un maillage latitude, pression, mois de l'année. Les coordonnées latitude et pression peuvent être quelconques. Le fichier fourni doit s'appeler climoz.nc. Il est lu par ce0l, qui le remaille en latitude et l'interpole en 360 jours. ce0l produit un fichier climoz_LMDZ.nc, qui est le fichier utilisé par le programme gcm. Cf. schéma des entrées et sorties du programme.

Contraintes sur le fichier NetCDF climoz.nc

Le fichier doit contenir un ou deux champs d'ozone en fonction de la latitude, de la pression et du mois de l'année. La coordonnée latitude doit s'appeler latitude et être en degrés (sens de variation quelconque). La coordonnée pression doit s'appeler plev (sens de variation quelconque). La pression peut être en Pa ou hPa, ce qui doit être indiqué par l'attribut units. La coordonnée temporelle, correspondant aux mois de l'année, doit s'appeler time. La variable contenant le champ d'ozone moyen pour le jour et la nuit doit s'appeler tro3. L'éventuelle variable contenant le champ d'ozone pour les heures de jour, qui n'est lue que si read_climoz=2, doit s'appeler tro3_daylight.

D'éventuelles valeurs manquantes dans tro3 ou tro3_daylight doivent être signalées par l'attribut missing_value. Les valeurs manquantes doivent être contiguës au voisinage de la surface et au voisinage des pôles. Plus précisément, si la valeur à une latitude et à un niveau vertical donnés est manquante, alors les valeurs à tous les niveaux verticaux plus proches de la surface sont supposés être aussi manquants. Il ne doit pas y avoir une colonne (une latitude, tous les niveaux verticaux) de valeurs manquantes isolée : avec des valeurs non manquantes à la latitude immédiatement supérieure et à la latitude immédiatement inférieure.

La dimension time doit valoir 12 ou 14. Lorsque le fichier contient 12 mois, ce0l suppose que les champs d'ozone sont périodiques de période un an, pour faire l'interpolation journalière. Lorsque le fichier contient 14 mois, ces mois sont supposés être : décembre, janvier, février, …, novembre, décembre, janvier. Le fichier est ainsi supposé contenir les données pour une année entière, plus le mois de décembre de l'année précédente, plus le mois de janvier de l'année suivante. Ces 14 mois sont alors utilisés pour l'interpolation journalière.

Le contenu de la variable coordonnée time n'a pas d'importance : il n'est pas lu par le programme ce0l. (En particulier, il n'y a pas de contrainte sur l'unité.)

Quelques remarques

• climoz_LMDZ.nc dépend de la discrétisation en latitude choisie dans ce0l et gcm, mais ne dépend pas des discrétisations choisies en longitude et verticalement. En particulier, climoz_LMDZ.nc ne dépend pas du nombre de longitudes iim et du nombre de niveaux verticaux llm choisis à la compilation.
• climoz_LMDZ.nc ne dépend pas du calendrier choisi, c'est-à-dire de la longueur de l'année. climoz_LMDZ.nc contient le champ d'ozone à 360 dates. Si l'année n'a pas 360 jours, ces dates sont juste interprétées comme des trois-cent-soixantièmes d'année dans le programme gcm.
• Le programme gcm ne modifie pas le fichier climoz_LMDZ.nc.
• Si dans un fiichier climoz.nc avec 14 mois, on trouve les mêmes données au mois 1 et au mois 13, et les mêmes données au mois 2 et au mois 14, alors le fichier produit par ce0l, climoz_LMDZ.nc, est le même que si climoz.nc n'avait contenu que les douze mois centraux.