References of "Erpicum, Michel"
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See detailEvaluation over Greenland of WRF with GC-NET observations (1995-2005) by comparison with 2 other RCMs
Sacré, Bernard ULg; Fettweis, Xavier ULg; Doutreloup, Sébastien ULg et al

Conference (2011)

In the context of climate change, the Greenland Ice Sheet (GrIS) plays an important role in sea level variation and oceanic thermohaline circulation changes. Unfortunately, Global Climate Models do not ... [more ▼]

In the context of climate change, the Greenland Ice Sheet (GrIS) plays an important role in sea level variation and oceanic thermohaline circulation changes. Unfortunately, Global Climate Models do not illustrate enough the characteristics of Greenland. To solve that, specific RCMs have been developed to take into account the features of polar regions. In this project, we compare three RCMs : the MAR model, the RACMO model and the Weather Research and Forecasting (WRF) model. WRF is an open source model developed by the Mesoscale and Microscale Meteorology Division of NCAR. We use here the standard WRF (version 3.2.1) and its polar optimization (called polar WRF). The MAR version tuned for the GrIS and coupled with a 1D surface scheme called SISVAT (for Soil Ice Snow Vegetation Atmosphere Transfer) is compared here. The version of RACMO is a specific version for the Greenland climate, RACMO2/GR. This model contains a special surface module for snow-ice treatment and other modifications concerning, for example, the surface turbulence heat flux or the surface roughness. The comparison is made on a domain centered on Greenland at a 25-km horizontal resolution over the 1995-2005 period when Automatic Weather Station (AWS) measurements are available from the Greenland Climate NETwork (GC-NET). Statistics (mean, bias, RMSE, correlation coefficient) are calculated for the near-surface temperature, surface pressure, 10m-wind speed and specific humidity for winter (October to April) and summer (May to September). In addition, the modeled snowfall are evaluated with ice core-based snow accumulation climatologies. Comparison shows a significant improvement from RCMs compared to the reanalyses (NCEP2 and ERA-INTERIM) in respect to the AWS measurements. RACMO and MAR seem to compare better with observations than WRF. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailThe 1958–2009 Greenland ice sheet surface melt and the mid-tropospheric atmospheric circulation
Fettweis, Xavier ULg; Mabille, Georges; Erpicum, Michel ULg et al

in Climate Dynamics (2011), 36(1 (2011)), 139-159

In order to assess the impact of the mid-tropospheric circulation over the Greenland ice sheet (GrIS) on surface melt, as simulated by the regional climate model MAR, an automatic Circulation type ... [more ▼]

In order to assess the impact of the mid-tropospheric circulation over the Greenland ice sheet (GrIS) on surface melt, as simulated by the regional climate model MAR, an automatic Circulation type classification (CTC) based on 500 hPa geopotential height from reanalyses is developed. General circulation correlates significantly with the surface melt anomalies for the summers in the period 1958–2009. The record surface melt events observed during the summers of 2007–2009 are linked to the exceptional persistence of atmospheric circulations favouring warm air advection. The CTC emphasizes that summer 500 hPa circulation patterns have changed since the beginning of the 2000s; this process is partly responsible for the recent warming observed over the GrIS. [less ▲]

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See detailUsing a circulation type classification to analyse the general circulation over Greenland simulated by GCMs
Belleflamme, Alexandre ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg

Conference (2010, November 23)

Future projections of the Greenland ice sheet melt are mainly based on General Circulation Model (GCM) outputs. The atmospheric circulation type classification offers a unique opportunity for validating ... [more ▼]

Future projections of the Greenland ice sheet melt are mainly based on General Circulation Model (GCM) outputs. The atmospheric circulation type classification offers a unique opportunity for validating the GCM-based circulations. Six GCMs used in the last IPCC report are analysed here. A correlation-based classification is constructed for each model using daily geopotential height at 500 hPa over Greenland. It is applied to a dataset combining the GCM-based outputs (20C3M scenario) for the current climate and the NCEP-NCAR 1 reanalysis data over the period 1961-1990 allowing a direct comparison for each circulation type. Most of the analysed models are able to reproduce the main circulation types, but they fail to reproduce their frequencies because they underestimate the climate variability. In addition, some biases in the mean geopotential height remain. However, we use our atmospheric circulation type classification for analysing future projections made by GCMs. As for the 20th century climate, a combined classification is made integrating reanalysis data over 1971-1990, GCM-based outputs over 1971-1990 (using 20C3M scenario) and GCM-based outputs over 2046-2065 and 2081-2100 (using A1B scenario). No new circulation types are individualised knowing that the main changes are just a general increase of the geopotential height. Furthermore, the changes in frequency observed between the 20th century climate and the first future period (2046-2065) are of the same order than the uncertainties of the models for simulating the current climate by comparison with the reanalysis data. Therefore, the circulation type classification is a useful tool to give a precise analysis of the atmospheric circulation simulated by GCMs knowing that most of downscaling techniques are dependent on the general circulation simulated by the GCMs. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailHigh resolution modelling of the Greenland ice sheet surface mass balance using the regional climate model MAR coupled with a downscaling interface
Franco, Bruno ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg

Poster (2010, November 05)

We are developing a coupling interface downscaling the 25km-atmosphere fields simulated by the regional climate MAR (Modèle Atmosphérique Régional) model onto a 5km-grid in order to resolve the surface ... [more ▼]

We are developing a coupling interface downscaling the 25km-atmosphere fields simulated by the regional climate MAR (Modèle Atmosphérique Régional) model onto a 5km-grid in order to resolve the surface processes at high resolution with the SISVAT (Sea Ice Soil Vegetation Atmosphere Transfer) snow-ice module. This coupling interface improves the representation of the topography and ablation zone of the Greenland ice sheet (GrIS) in the MAR model, and therefore will provide higher resolution estimations of the GrIS surface mass balance (SMB) without additional computing time. By using outputs from previously-gauged global circulation models (GCM) as forcing fields, the MAR model coupled with the downscaling interface will then perform 5km future simulations of the GrIS SMB for different IPCC greenhouse gas emissions scenarios for the 21st century. [less ▲]

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See detailAnalysis of the atmospheric circulation simulated by GCMs over Greenland
Belleflamme, Alexandre ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg

Conference (2010, November 05)

The variability of the geopotential height at 500 hPa simulated by General Circulation Models (GCMs) over Greenland is evaluated using an atmospheric circulation type classification. The GCM outputs for ... [more ▼]

The variability of the geopotential height at 500 hPa simulated by General Circulation Models (GCMs) over Greenland is evaluated using an atmospheric circulation type classification. The GCM outputs for the current climate (20C3M) are first compared to reanalysis data over 1961-1990. The comparison shows that most of them simulate well the main circulation types but fail to reproduce their frequencies because of underestimations of circulation variability and biases in the mean geopotential height. GCM-based future projections do not individualise new circulation types but show a general increase of the geopotential height. Based on this approach, the correlation between surface temperature and atmospheric circulation offers a new way for estimating the Greenland ice sheet melt. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailInterests of regional modelisation for wind power forecasting
Doutreloup, Sébastien ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg

Conference (2010, October 22)

European policies have decided to reduce the greenhouse gas emissions of 20% and to reach 20% of renewable power production by 2020. Increasing wind power is one of the numerous solutions to reach these ... [more ▼]

European policies have decided to reduce the greenhouse gas emissions of 20% and to reach 20% of renewable power production by 2020. Increasing wind power is one of the numerous solutions to reach these goals. However, this kind of energy production depends on the meteorological conditions and gives it an intermittent behaviour. The wind speed variations cause voltage and frequency fluctuations that are unacceptable for the power grid. Therefore, forecasting production will become essential with the aim of integrating this kind of energy production into the power grid. We have developed and compared two forecasting models which give as outputs the wind power production every 15 minutes over the Belgian territory: the first one uses the outputs from the global model GFS (available at a horizontal resolution of 0.5° every 3h) and the second one uses the regional climate model WRF-NMM (using a horizontal resolution of 4km). Both of these models predict the wind speed and transform wind speed into wind power production, using a power curve which depends on the wind turbines and their characteristics. The first model using the GFS outputs is not precise enough in space and time to correctly forecast the wind speed in punctual wind farms. That is why we apply some specific tunings on these forecasts. These tunings depend on the air density, the wind direction and the stability of the air mass. The second model using the WRF-NMM outputs runs over the Belgian territory. Initial conditions are forced by the GFS outputs at 0.5° and WRF computes a physical based spatio-temporal downscaling of the meteorological variables. The outputs have a spatial resolution of 4 km and a time resolution of 15 minutes. Some tunings are also needed to adjust the wind power forecasts by comparison to the wind power observations. We present here some results of both models and the interest of using a regional model for more precise wind power forecasting. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailA statistical validation for the cycles found in air temperature data using a Morlet wavelet-based method
Nicolay, Samuel ULg; Mabille, Georges ULg; Fettweis, Xavier ULg et al

in Nonlinear Processes in Geophysics (2010), 17

Recently, new cycles, associated with periods of 30 and 43 months, respectively, have been observed by the authors in surface air temperature time series, using a wavelet-based methodology. Although many ... [more ▼]

Recently, new cycles, associated with periods of 30 and 43 months, respectively, have been observed by the authors in surface air temperature time series, using a wavelet-based methodology. Although many evidences attest the validity of this method applied to climatic data, no systematic study of its efficiency has been carried out. Here, we estimate confidence levels for this approach and show that the observed cycles are significant. Taking these cycles into consideration should prove helpful in increasing the accuracy of the climate model projections of climate change and weather forecast. [less ▲]

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See detailMulti-Months Cycles Observed in Climatic Data
Nicolay, Samuel ULg; Mabille, Georges ULg; Fettweis, Xavier ULg et al

in Simard, Suzanne (Ed.) Climate Change and Variability (2010)

Climatic variations happen at all time scales and since the origins of these variations are usually of very complex nature, climatic signals are indeed chaotic data. The identification of the cycles ... [more ▼]

Climatic variations happen at all time scales and since the origins of these variations are usually of very complex nature, climatic signals are indeed chaotic data. The identification of the cycles induced by the natural climatic variability is therefore a knotty problem, yet the knowing of these cycles is crucial to better understand and explain the climate (with interests for weather forecasting and climate change projections). Due to the non-stationary nature of the climatic time series, the simplest Fourier-based methods are inefficient for such applications (see e.g. Titchmarsh (1948)). This maybe explains why so few systematic spectral studies have been performed on the numerous datasets allowing to describe some aspects of the climate variability (e.g. climatic indices, temperature data). However, some recent studies (e.g. Matyasovszky (2009); Paluš & Novotná (2006)) show the existence of multi-year cycles in some specific climatic data. This shows that the emergence of new tools issued from signal analysis allows to extract sharper information from time series. Here, we use a wavelet-based methodology to detect cycles in air-surface temperatures obtained from worldwide weather stations, NCEP/NCAR reanalysis data, climatic indices and some paleoclimatic data. This technique reveals the existence of universal rhythms associated with the periods of 30 and 43 months. However, these cycles do not affect the temperature of the globe uniformly. The regions under the influence of the AO/NAO indices are influenced by a 30 months period cycle, while the areas related to the ENSO index are affected by a 43 months period cycle; as expected, the corresponding indices display the same cycle. We next show that the observed periods are statistically relevant. Finally, we consider some mechanisms that could induce such cycles. This chapter is based on the results obtained in Mabille & Nicolay (2009); Nicolay et al. (2009; 2010). [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailCOST733CAT - a database of weather and circulation
Philipp, Andreas; Bartholy, Judit; Beck, Christoph et al

in Physics & Chemistry of the Earth - Parts A/B/C (2010), 35(9-12), 360-373

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See detailEtude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement valloné et boisé
Deliège, Jean-François ULg; Erpicum, Michel ULg; Dassargues, Alain ULg et al

Scientific conference (2009, September)

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense ... [more ▼]

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense (lame d’eau d’environ 90 litres par mètre carré en moins de 2 heures) sur le domaine du Sart Tilman a provoqué des inondations très soudaines (communément appelées « flash-floods ») aux abords des ruisseaux descendant du Sart Tilman vers la Meuse et l’Ourthe. Des évènements du même type ont eu lieu dans les semaines suivantes en région liégeoise (Remicourt, …). La méthodologie développée lors cette étude devait donc être transférable à d’autres applications. Le choix du Sart Tilman comme cas d’étude s’imposait cependant vu la bonne connaissance préliminaire du site par les équipes de l’ULg et la concentration des phénomènes extrêmes. Un tel évènement interpelle et amène à chercher à comprendre le phénomène, à le reproduire de façon théorique et à l’anticiper. Ainsi, à l’initiative de la Ministre de la recherche scientifique de la Communauté Française (Marie-Dominique Simonet), l’Aquapôle a fédéré un travail multidisciplinaire visant à décrire les mécanismes de ces événements extrêmes et à reproduire les impacts hydrologiques de ces pluies exceptionnelles à l’échelle locale, dans un environnement boisé et vallonné. Un des objectifs principaux de ce travail était d’obtenir une méthodologie incluant un modèle intégré permettant d’abord de représenter l’évènement, puis par la simulation de scénarios de tester l’effet spécifique de certains facteurs. En effet, outre la complexité de la dynamique météorologique qui les a générés (ces événements exceptionnels ont présenté des caractéristiques homogènes mais à une échelle très locale), les conséquences de l’évènement ont été le fruit de la combinaison complexe d’une série de facteurs environnementaux et humains : nature des sols, topographie locale, couverture végétale, ouvrages anthropiques et urbanisation, etc. De plus, pour effectuer une modélisation hydrologique physiquement basée et spatialement distribuée, il est nécessaire de disposer de nombreuses informations issues de sources différentes. L’approche pluridisciplinaire exigée pour la rencontre de ces phénomènes a pu être rapidement appréhendée à l’Aquapôle de l’Université de Liège. En particulier, l’existence de modèles compartimentaux intégrés a permis de tenir compte de la dynamique des bassins versants, de la nature hydrogéologique des sols et de la complexité des écoulements de surface et/ou sur l’axe hydraulique. Cette approche de modélisation opérationnelle et pragmatique a tout d’abord nécessité la collecte et la préparation d’un grand nombre de données (dans les environnements cartographiques appropriés) afin d’alimenter les modèles et de créer des bases de données. Ce volet a impliqué un noyau d’équipes composées de topo-climatologues, de topographes, d’hydrauliciens, d’hydrogéologues et d’intégrateurs numériques de façon à prendre en considération l’ensemble des processus et paramètres pertinents à l’atteinte de l’objectif visé. Sur base de la description des processus et de leurs dynamiques spatiale et temporelle ayant abouti à ces catastrophes, l’Aquapôle a pu reproduire et mettre en évidence les événements grâce à des outils de simulations numériques s’appuyant sur une description fine de la météorologie et de la topographie locale, des ouvrages d’art existants et des spécificités locales de toute nature (anthropiques et naturelles). Le dernier volet de cette étude a été dédié à l’élaboration intégrée de scénarios de simulation pour l’utilisation du modèle WOLF HYDRO : un modèle hydrologique spatialement et temporellement distribué qui est principalement développé pour représenter les transferts quasi horizontaux prépondérants en périodes de crues. Son approche physiquement basée lui permet d’utiliser au mieux les différentes informations disponibles. Il a été utilisé dans cette étude, en s’appuyant sur les informations générées par les autres équipes. Pour les trois bassins versants étudiés, de caractéristiques sensiblement différentes, la méthodologie employée permet d’aboutir à des hydrogrammes réalistes pour l’épisode du 29 mai 2008. Des scénarios multiples ont également permis de vérifier la sensibilité du modèle, de tester l’influence d’aménagements potentiels sur le bassin versant (changements d’occupation des sols, création de bassins d’orage, …) et de fournir des résultats pour des pluies de récurrences fixées d’une durée proche de l’événement principal. Les observations réalisées lors de l’événement et les résultats de la modélisation permettent de conclure au fait que l’événement de mai 2008 est véritablement extrême et qu’aucun équipement raisonnable n’aurait pu aboutir à un affaiblissement significatif des débits observés aux exutoires des ruisseaux. Les pics de crues sont en effet parfois proches du double de ceux observés pour une crue bi-centennale. Ainsi, lors d’un tel événement, seul un aménagement prudent de l’habitat aux abords des ruisseaux peut amener à une réduction des dommages matériels. En effet, la délivrance de permis d’urbanisme sur le cours d’eau ou à son voisinage immédiat aggrave les conséquences de ces phénomènes exceptionnels. Enfin, conformément à la notification du Gouvernement Wallon (séance du 3 juin 2009), les résultats de la recherche FL², confiée par la Communauté Française à l’ULg, seront intégrés dans les travaux du GTI (Groupe Transversal Inondations). Ces résultats ont fait l’objet d’une présentation collégiale au GTI le 5 octobre 2009 et d’une présentation à destination des communes et d’un public large et ouvert le 19 novembre 2009. [less ▲]

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See detailEtude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement vallonné et boisé
Deliège, Jean-François ULg; Erpicum, Michel ULg; Dassargues, Alain ULg et al

Report (2009)

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense ... [more ▼]

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense (lame d’eau d’environ 90 litres par mètre carré en moins de 2 heures) sur le domaine du Sart Tilman a provoqué des inondations très soudaines (communément appelées « flash-floods ») aux abords des ruisseaux descendant du Sart Tilman vers la Meuse et l’Ourthe. Des évènements du même type ont eu lieu dans les semaines suivantes en région liégeoise (Remicourt, …). La méthodologie développée lors cette étude devait donc être transférable à d’autres applications. Le choix du Sart Tilman comme cas d’étude s’imposait cependant vu la bonne connaissance préliminaire du site par les équipes de l’ULg et la concentration des phénomènes extrêmes. Un tel évènement interpelle et amène à chercher à comprendre le phénomène, à le reproduire de façon théorique et à l’anticiper. Ainsi, à l’initiative de la Ministre de la recherche scientifique de la Communauté Française (Marie-Dominique Simonet), l’Aquapôle a fédéré un travail multidisciplinaire visant à décrire les mécanismes de ces événements extrêmes et à reproduire les impacts hydrologiques de ces pluies exceptionnelles à l’échelle locale, dans un environnement boisé et vallonné. Un des objectifs principaux de ce travail était d’obtenir une méthodologie incluant un modèle intégré permettant d’abord de représenter l’évènement, puis par la simulation de scénarios de tester l’effet spécifique de certains facteurs. En effet, outre la complexité de la dynamique météorologique qui les a générés (ces événements exceptionnels ont présenté des caractéristiques homogènes mais à une échelle très locale), les conséquences de l’évènement ont été le fruit de la combinaison complexe d’une série de facteurs environnementaux et humains : nature des sols, topographie locale, couverture végétale, ouvrages anthropiques et urbanisation, etc. De plus, pour effectuer une modélisation hydrologique physiquement basée et spatialement distribuée, il est nécessaire de disposer de nombreuses informations issues de sources différentes. L’approche pluridisciplinaire exigée pour la rencontre de ces phénomènes a pu être rapidement appréhendée à l’Aquapôle de l’Université de Liège. En particulier, l’existence de modèles compartimentaux intégrés a permis de tenir compte de la dynamique des bassins versants, de la nature hydrogéologique des sols et de la complexité des écoulements de surface et/ou sur l’axe hydraulique. Cette approche de modélisation opérationnelle et pragmatique a tout d’abord nécessité la collecte et la préparation d’un grand nombre de données (dans les environnements cartographiques appropriés) afin d’alimenter les modèles et de créer des bases de données. Ce volet a impliqué un noyau d’équipes composées de topo-climatologues, de topographes, d’hydrauliciens, d’hydrogéologues et d’intégrateurs numériques de façon à prendre en considération l’ensemble des processus et paramètres pertinents à l’atteinte de l’objectif visé. Sur base de la description des processus et de leurs dynamiques spatiale et temporelle ayant abouti à ces catastrophes, l’Aquapôle a pu reproduire et mettre en évidence les événements grâce à des outils de simulations numériques s’appuyant sur une description fine de la météorologie et de la topographie locale, des ouvrages d’art existants et des spécificités locales de toute nature (anthropiques et naturelles). Le dernier volet de cette étude a été dédié à l’élaboration intégrée de scénarios de simulation pour l’utilisation du modèle WOLF HYDRO : un modèle hydrologique spatialement et temporellement distribué qui est principalement développé pour représenter les transferts quasi horizontaux prépondérants en périodes de crues. Son approche physiquement basée lui permet d’utiliser au mieux les différentes informations disponibles. Il a été utilisé dans cette étude, en s’appuyant sur les informations générées par les autres équipes. Pour les trois bassins versants étudiés, de caractéristiques sensiblement différentes, la méthodologie employée permet d’aboutir à des hydrogrammes réalistes pour l’épisode du 29 mai 2008. Des scénarios multiples ont également permis de vérifier la sensibilité du modèle, de tester l’influence d’aménagements potentiels sur le bassin versant (changements d’occupation des sols, création de bassins d’orage, …) et de fournir des résultats pour des pluies de récurrences fixées d’une durée proche de l’événement principal. Les observations réalisées lors de l’événement et les résultats de la modélisation permettent de conclure au fait que l’événement de mai 2008 est véritablement extrême et qu’aucun équipement raisonnable n’aurait pu aboutir à un affaiblissement significatif des débits observés aux exutoires des ruisseaux. Les pics de crues sont en effet parfois proches du double de ceux observés pour une crue bi-centennale. Ainsi, lors d’un tel événement, seul un aménagement prudent de l’habitat aux abords des ruisseaux peut amener à une réduction des dommages matériels. En effet, la délivrance de permis d’urbanisme sur le cours d’eau ou à son voisinage immédiat aggrave les conséquences de ces phénomènes exceptionnels. Enfin, conformément à la notification du Gouvernement Wallon (séance du 3 juin 2009), les résultats de la recherche FL², confiée par la Communauté Française à l’ULg, seront intégrés dans les travaux du GTI (Groupe Transversal Inondations). Ces résultats ont fait l’objet d’une présentation collégiale au GTI le 5 octobre 2009 et d’une présentation à destination des communes et d’un public large et ouvert le 19 novembre 2009. [less ▲]

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See detailCycles in the Temperature Data Are Induced by the Sun
Nicolay, Samuel ULg; Mabille, Georges ULg; Fettweis, Xavier ULg et al

Poster (2009, April)

The presence of two cycles of period of 30 and 42 months approximatively has been observed in temperature records and climatic indices. Moreover, it has been shown that these cycles are statistically ... [more ▼]

The presence of two cycles of period of 30 and 42 months approximatively has been observed in temperature records and climatic indices. Moreover, it has been shown that these cycles are statistically significant. Here we outline the role played by the Sun in the presence of these cycles, observed in time series. To do so, we use IPCC AR4 climatic models, sunspot number data and the Morlet wavelet method. [less ▲]

Detailed reference viewed: 25 (6 ULg)
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Peer Reviewed
See detailConfidence Levels for the Cycles Found in Air Temperature Data
Mabille, Georges ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg et al

Poster (2009, April)

Recently, new cycles have been observed in air temperature data and proxy series using a wavelet-based methodology. Although many evidences attest the validity of this method applied to climatic data, no ... [more ▼]

Recently, new cycles have been observed in air temperature data and proxy series using a wavelet-based methodology. Although many evidences attest the validity of this method applied to climatic data, no systematic study of its efficiency has been carried out. Here, we estimate the confidence levels for this approach and show that the observed cycles are significant. [less ▲]

Detailed reference viewed: 29 (4 ULg)
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Peer Reviewed
See detailGreenland ice sheet projections from IPCC AR4 global models
Franco, Bruno ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg et al

Poster (2009, April)

The atmosphere-ocean general circulation models (AOGCMs) used for the IPCC 4th Assessment Report (IPCC AR4) are evaluated for the Greenland ice sheet (GrIS) current climate modelling. The most efficient ... [more ▼]

The atmosphere-ocean general circulation models (AOGCMs) used for the IPCC 4th Assessment Report (IPCC AR4) are evaluated for the Greenland ice sheet (GrIS) current climate modelling. The most efficient AOGCMs are chosen by comparison between the 1970-1999 outputs of the Climate of the twentieth Century experiment (20C3M) and reanalyses (ECMWF, NCEP/NCAR). This comparison reveals that surface parameters such as temperature and precipitation are highly correlated to the atmospheric circulation (500 hPa geopotential height) and its interannual variability (North Atlantic oscillation). The outputs of the three most efficient AOGCMs are then used to assess the changes planned by three IPCC greenhouse gas emissions scenarios (SRES) for the 2070-2099 period. Future atmospheric circulation changes should dampen the west-to-east circulation (zonal flow) and should enhance the Meridional Overturning Circulation (MOC). As a consequence, this provides more heat and moisture to the GrIS, increasing temperature on the whole ice sheet and precipitation on the north-eastern region. It is also shown that the GrIS surface mass balance (SMB) anomalies from the SRES A1B scenario are about -300 km³/yr with respect to the 1970-1999 period, leading to 5 cm of global sea-level rise (SLR) for the end of the 21st century. This work helps to choose the boundaries conditions for AOGCMs downscaled future projections. [less ▲]

Detailed reference viewed: 35 (11 ULg)
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See detailGreenland ice sheet surface mass balance projections from IPCC AR4 global models
Franco, Bruno ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg

Poster (2009, January 28)

Results from atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM's) for the IPCC 4th Assessment Report are used to investigate surface mass balance (SMB) future projections of the Greenland ice sheet (GrIS ... [more ▼]

Results from atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM's) for the IPCC 4th Assessment Report are used to investigate surface mass balance (SMB) future projections of the Greenland ice sheet (GrIS). The most efficient models for the GrIS climate modeling are chosen by comparison between the 1970-1999 outputs (averages and trends) from the Climate of the twentieth Century Experiment (20C3M) and reanalyses (ECMWF, NCEP) as well as observations (ice core measurements). The outputs from these most efficient models are after used to assess changes planned by the IPCC greenhouse gas emissions scenarios (SRES) for the 2070-2099 period. The GrIS SMB projections are estimated from changes in precipitation and temperatures from these AOGCM's outputs. However, large uncertainties remain in these SMB projections based on simplified physics and huge model outputs. High resolution simulations made with regional models (which simulate explicitly the SMB by taking into account the surface feedbacks) forced at their boundaries by a GrIS well-adapted AOGCM could bring more precise brief replies. [less ▲]

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See detailEstimation de la transparence de l'atmosphère par ciel clair à la Station Scientifique des Hautes-fagnes (SSHF), Mont Rigi, Belgique. Comparaison avec la Station d'Uccle-Bruxelles (IRM)
Dury, Marie ULg; Ginion, Serge; Erpicum, Michel ULg

in Bulletin de la Société Géographique de Liège (2009), 51(2008), 5-16

This paper deals with the study of the transparency of the atmosphere on clear sky at the Mont Rigi (Belgian Hautes-Fagnes) with the aim of underlining the particularities of the air composition in the ... [more ▼]

This paper deals with the study of the transparency of the atmosphere on clear sky at the Mont Rigi (Belgian Hautes-Fagnes) with the aim of underlining the particularities of the air composition in the Hautes-Fagnes region and quantifying its influence on global solar radiation. We used the following data: solar elevation, water vapor content (characterized by atmospheric water depth) and solar extraterrestrial irradiation at the top of the atmosphere. Due to a lack of direct information about atmospheric pollution, we compared global radiation received at the Hautes-Fagnes scientific station (SSHF) on clear sky with that stored in the same conditions in Uccle (Brussels), the Belgian reference station (Royal meteorological institute, RMI) and urban area. [less ▲]

Detailed reference viewed: 65 (13 ULg)
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Peer Reviewed
See detail30 and 43 months period cycles found in air temperature time series using the Morlet wavelet
Nicolay, Samuel ULg; Mabille, Georges ULg; Fettweis, Xavier ULg et al

in Climate Dynamics (2009), 33

A wavelet-based methodology is applied to relevant climatic indices and air temperature records and allow to detect the existence of unexpected cycles. The scale spectrum shows the presence of two cycles ... [more ▼]

A wavelet-based methodology is applied to relevant climatic indices and air temperature records and allow to detect the existence of unexpected cycles. The scale spectrum shows the presence of two cycles of about 30 and 43 months, respectively, in the air–temperature time series, in addition to the well-known cycles of 1 day and 1 year. The two cycles do not affect the globe uniformly: some regions seem to be more influenced by the period of 30 months (e.g. Europe), while other areas are affected by the period of 43 months (e.g. North-West of the USA). Similar cycles are found in the indices and the regions influenced by these indices: the NAO index and the Western Europe display a cycle of 30 months, while the cycle of 43 months can be found in the ENSO index and in regions where it is known to have an impact. [less ▲]

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See detailAnalysis of climatic conditions of wildfires in Belgium with an automatic daily atmospheric circulation patterns classification
Erpicum, Michel ULg; Fettweis, Xavier ULg; Mabille, Georges ULg

Conference (2008, October 02)

An automatic daily atmospheric circulation patterns classification was built using the geopotential heights of 850 hPa level from the ECMWF (re)analysis over the period 1958-2007. The classification is ... [more ▼]

An automatic daily atmospheric circulation patterns classification was built using the geopotential heights of 850 hPa level from the ECMWF (re)analysis over the period 1958-2007. The classification is based on a similarity index between two 850hPa geopotential maps centred on Belgium, taking into account the slope difference between both daily geopotential surfaces as well as the absolute geopotential difference between both surfaces. Wildfire occurrences are analysed in April and September together with monthly frequencies and persistences of daily atmospheric circulation patterns types as well as with monthly variability of weather climate conditions. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailLast century Greenland ice sheet surface mass balance projections from IPCC AR4 global models
Franco, Bruno ULg; Fettweis, Xavier ULg; Erpicum, Michel ULg

Poster (2008, April)

Results from atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM's) for the IPCC 4th Assessment Report are used to investigate surface mass balance (SMB) future projections of the Greenland ice sheet (GrIS ... [more ▼]

Results from atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM's) for the IPCC 4th Assessment Report are used to investigate surface mass balance (SMB) future projections of the Greenland ice sheet (GrIS). The most efficient models for the GrIS climate modeling are chosen by comparison between the 1970-1999 outputs (averages and trends) from the 20C3M Experiment outputs, and the reanalyses (ECMWF, NCEP) as well as climatologies. The SMB is estimated from the summer temperature (from which is deduced the run-off) and annual snowfall from the well-adapted AOGCM's. It is validated with 1970-1999 results from the regional climate model MAR by interpolating the AOGCM's outputs on the MAR grid. However, large uncertainties remain in these SMB projections due to the simplified physic and coarse AOGCM's resolution. High resolution simulations made with the MAR model (which simulates explicitly the SMB by taking into account the surface feedbacks) forced at its boundaries by a GrIS well-adapted AOGCM could bring more precise brief replies. [less ▲]

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