Performance of RegCM-4.3 over the Caribbean region using different configurations of the Tiedtke convective parameterization scheme

• Daniel Martínez-Castro ^[2] ; Alejandro Vichot-Llano ^[2] ; Arnoldo Bezanilla-Morlot ^[2] ; Abel Centella-Artola ^[2] ; Jayaka Campbell ^[1] ; Cecilia Viloria-Holguin ^[3]
  1. [1] University of the West Indies

     University of the West Indies

     Jamaica

     
  2. [2] Instituto de Meteorologia de la Republica de Cuba
  3. [3] Oficina Nacional de Meteorología (República Dominicana)

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• Localización: Revista de Climatología, ISSN-e 1578-8768, Nº. 16, 2016, págs. 77-98
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Se realizó un estudio de sensibilidad sobre el rendimiento del modelo climático regional RegCM-4.3, alimentado por los reanálisis ERA Interim para un dominio que incluye el Caribe, con una resolución horizontal de 50 km, para el período del año 2000 a 2001. Se probaron dieciséis configuraciones del modelo, incluyendo variaciones del esquema de convección Tiedtke y los esquemas de Emanuel (EM) y la combinación de Grell sobre tierraEmanuel sobre el mar (GE). Como referencia se emplearon bases de datos globales de temperatura y precipitación y los datos de las redes nacionales de estaciones meteorológicas de Cuba, Jamaica y la República Dominicana.

    Después de un análisis de los campos de precipitación simulados, algunas de las configuraciones se descartaron y cuatro de ellas se escogieron para evaluar la reproducción de las principales características climatológicas de la región. Las configuraciones elegidas simulan los patrones generales de viento y precipitación razonablemente bien, y al mismo tiempo, reproducen los ciclos diurnos y estacionales y el chorro de bajo nivel del Caribe, pero mostraron habilidades diferentes en la reproducción de las características particulares del clima regional. Para la temporada de lluvias GE muestra el mejor rendimiento, mientras que EM y el esquema Tiedtke predeterminado (TI) sobreestiman las precipitaciones en la costa del Pacífico de América Central, mientras que para la estación seca, el esquema predeterminado de Tiedtke subestima la precipitación, pero al ajustar algunos parámetros se redujeron los sesgos. El esquema de Tiedtke mostró la mejor reproducción del ciclo estacional de precipitación, mientras que GE reproduce mejor el ciclo diurno. La mejor simulación del campo de temperatura se logró con las configuraciones del esquema de Tiedtke, que reducen el área con sesgo negativo.

  • English

    A sensitivity study about the performance of the RegCM-4.3 regional climate model, driven by ERA Interim reanalysis was conducted for a domain including the Caribbean, with horizontal resolution of 50 km from year 2000 to 2001. Sixteen configurations of the model, including variations in the parameters of the Tiedtke convective scheme were tested. The performance of the model using these configurations was compared with data and with simulations using Emanuel (EM) and Grell over land-Emanuel over sea (GE) convective parameterization schemes.

    Global datasets of temperature and precipitation and quality controlled data form the weather station networks of Cuba, Jamaica and the Dominican Republic were used as reference. After an analysis of the simulated precipitation fields, some of the configurations were discarded and four of them were chosen to evaluate the representation by the model of the main climatological features of the region. The chosen configurations simulate the general wind and precipitation patterns reasonably well, and at the same time, the seasonal diurnal cycles and the Caribbean low level jet, but they showed different skill in reproducing the particular features of the regional climate. For the rainy season GE shows the best performance, while EM and the default Tiedtke scheme (TI) widely overestimate precipitation in the Pacific coast of Central America, whereas for the dry season, the Tiedtke scheme underestimates precipitation, but after tuning parameters biases were reduced. TI scheme showed the best representation of the precipitation seasonal cycle, while the diurnal circle was best reproduced by the GE scheme. Temperature fields were best simulated by Tiedtke configurations, as the area with negative bias was reduced.