Simulating wind channelling over Frobisher Bay and its interaction with downslope winds during the 7–8 November 2006 wind event

Abstract

Previous observational studies have identified wind channelling over Frobisher Bay induced by pressure fields associated with cyclones as the main cause for the occurrence of strong and sustained surface winds at Iqaluit. The wind event of 7–8 November 2006, when a surface cyclone moved over the Labrador Sea, is representative of many such occurrences. Our simulations of the event with the Global Environmental Multiscale – Limited Area Model (GEM‐LAM 2.5 km) show an almost simultaneous development of wind channelling over Frobisher Bay and of downslope winds over the lee slopes of Hall Peninsula, as well as their interaction. The winds are caused by the passage of the same cyclone, but they advect different air masses. The channelled wind is initiated by a barrier jet generated as a result of the low‐level blocking of northeasterly winds by steep orography near the head of the bay. Later, it intensifies, while being driven primarily by large‐scale pressure gradients. The cross‐bay development of the channelled wind against the downslope wind over the lee slopes of Hall Peninsula explains the shift in surface wind direction and the high surface wind speeds recorded at Iqaluit. Some of the findings are also supported by data from radiosondes launched at Iqaluit. A short sensitivity study shows the beneficial effect of a distributed orographic drag parametrization on the near‐surface winds. The impact of using a modified Lenderink‐Holtslag mixing length and of increasing the vertical resolution near the surface are also addressed.

Résumé

[Traduit par la rédaction] Des études observationnelles précédentes ont identifié la canalisation du vent dans la baie de Frobisher produite par les champs de pression liés aux dépressions comme la cause principale de vents de surface forts et soutenus à Iqaluit. L'événement de vent survenu les 7 et 8 novembre 2006, lorsqu'une dépression en surface s'est déplacée au‐dessus de la mer du Labrador, est représentatif de bon nombre de ces situations. Nos simulations de l'événement avec le GEM‐LAM 2,5 km (Modèle global environnemental multi‐échelle à aire limitée) montrent l'apparition presque simultanée d'une canalisation du vent dans la baie de Frobisher et de vents descendant les pentes sous le vent de la péninsule Hall ainsi que de leur interaction. Les vents sont causés par le passage de la même dépression mais ils advectent des masses d'air différentes. Le vent canalisé est amorcé par un courant‐jet de barrière résultant du blocage à basse altitude des vents du nord‐est par les pentes escarpées qui bordent le fond de la baie. Plus tard, il s'intensifie, principalement sous l'effet des gradients de pression à grande échelle. La formation du vent canalisé en travers de la baie audessus du vent descendant les pentes sous le vent dans la péninsule Hall explique le changement de direction du vent de surface et les vitesses élevées du vent de surface enregistrés à Iqaluit. Certains résultats sont également confirmés par des données de radiosondes lancées à Iqaluit. Une courte étude de sensibilité montre l'effet favorable d'une paramétrisation distribuée du frottement orographique sur les vents près de la surface. Nous étudions aussi l'effet de l'utilisation d'une longueur de mélange de Lenderink‐Holtslag modifiée et d'un accroissement de la résolution verticale près de la surface.

Notes

Corresponding author's e‐mail: [email protected]; mailing address: Environment Canada, Meteorological Research Division, 2121 TransCanada Highway, 5th Floor, Dorval, Québec, H9P 1J3.