Influence des conditions initiales sur un événement de précipitations intenses

44èmeème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril 2007 Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril 2007

Influence des conditions Influence des conditions initiales initiales sursur un événement de un événement de

précipitations intensesprécipitations intenses

Sébastien ARGENCEEvelyne RICHARD

Dominique LAMBERTLaboratoire d’Aérologie, Toulouse


Plan de la présentationPlan de la présentation

1.1. Contexte scientifique et objectifsContexte scientifique et objectifs

2.2. Configuration expérimentaleConfiguration expérimentale

3.3. RésultatsRésultats• Impact sur la prévision des précipitationsImpact sur la prévision des précipitations• Impact sur la couverture nuageuseImpact sur la couverture nuageuse• Impact sur la dynamique petite et grande échelleImpact sur la dynamique petite et grande échelle• Sensibilité de l’événement aux flux de surfaceSensibilité de l’événement aux flux de surface

4.4. Conclusions et travaux en coursConclusions et travaux en cours


1.1. Contexte scientifique et Contexte scientifique et objectifsobjectifs

• EEtude menée dans le cadre des projets CYPRIM et MEDEX

• OObjectif : évaluer la prévisibilité des phénomènes convectifs en région Méditerranéenne

• OOn se focalise ici sur l’impact des conditions initiales fournies à Méso-NH dans un cas de cyclogénèse associée à de fortes précipitations sur le nord de l’Afrique


2.2. Configuration expérimentale Configuration expérimentaleDomaine 10 kmDomaine 10 km

• Domaine 1 :Domaine 1 : 10 km 10 km

Convection paramétrée


2.2. Configuration expérimentale Configuration expérimentaleDomaine 10 kmDomaine 10 km

Domaine 2 kmDomaine 2 km

Alger

• Domaine 1 :Domaine 1 : 10 km 10 km

Convection paramétrée

• Domaine 2 :Domaine 2 : centrée sur centrée sur Alger Alger

Convection résolue


2.2. Configuration expérimentale Configuration expérimentale

ARP01

ARP02

ARP03

9 Nov. 00UTC 06UTC 12UTC 18UTC 10 00UTC


2.2. Configuration expérimentale Configuration expérimentale

ARP01 = référence

ARP02

ARP03

9 Nov. 00UTC 06UTC 12UTC 18UTC 10 00UTC

On génère un jeu de 3 états atmosphériques différents le 9 novembre 2001 à 12 UTC


3.3. Résultats RésultatsSimulation des pluies à 10 km de résolutionSimulation des pluies à 10 km de résolution

Pluies cumulées sur 6 heures : 10 novembre 6-12UTC

Simulations (couleurs) et pluviomètres (carrés colorés)

ARP01ARP01ARP01ARP01 ARP02ARP02ARP02ARP02 ARP03ARP03ARP03ARP03

mm

ARP01 et ARP02 reproduisent des cumuls réalistes sur les côtes Algériennes.

ARP03 est la simulation qui diverge le plus de la référence (ARP01)


3.3. Résultats RésultatsSimulation des pluies à 2 km de résolutionSimulation des pluies à 2 km de résolution

ARP01ARP01ARP01ARP01 ARP02ARP02ARP02ARP02

Pluies cumulées sur 6 heures : 10 novembre 6-12UTC

Simulations (couleurs) et pluviomètres (carrés colorés)

ARP01 et ARP02 reproduisent des cumuls réalistes dans la région d’Alger.

ARP03 est la simulation qui diverge le plus de la référence (ARP01)

ARP03ARP03ARP03ARP03

mm


3.3. Résultats RésultatsSimulation de la couverture nuageuse à 10 km de résolutionSimulation de la couverture nuageuse à 10 km de résolution

• Canal utilisé :Canal utilisé : Infrarouge de METEOSAT7 (bande 10,5 - 12,5 µm)• Objectif :Objectif : Comparer statistiquement des températures de brillances observées et simulées par Méso-NH• Méthode : Méthode :

• Projection des observations sur le domaine à 10 km de résolution• Génération de températures de brillances synthétiques à partir des simulations utilisation du code de transfert radiatif RTTOV• Comparaison statistique : scores continues (R, RMSE) et catégoriels (ETS, FAR…) avec un seuil de 250 K (caractérisant les nuages hauts)


3.3. Résultats RésultatsCouverture nuageuse : simulations vs. observationsCouverture nuageuse : simulations vs. observations

Run parfait :R = 1RMSE = 0



ARP01 et ARP02 reproduisent bien la couverture nuageuse durant la matinée du 10 novembre 2001

Run parfait :R = 1RMSE = 0



ARP01 et ARP02 reproduisent bien la couverture nuageuse durant la matinée du 10 novembre 2001

Run parfait :ETS = 1POD = 1FAR = 0


3.3. Résultats RésultatsCouverture nuageuse : simulations vs. ARP01Couverture nuageuse : simulations vs. ARP01

ARP02 est la simulation qui diffère le moins de la référence


3.3. Résultats RésultatsDifférences dans les conditions initiales

ARP01 - ARP02ARP01 - ARP02ARP01 - ARP02ARP01 - ARP02 ARP01 - ARP03ARP01 - ARP03ARP01 - ARP03ARP01 - ARP03

9 novembre 12 UTC : Différences sur le Z500 (couleurs) et la PMER (hPa, traits noirs)

m

Les différences sont situées au même endroit.

ARP03 est la simulation qui diffère le plus de la référence (ARP01).


3.3. Résultats RésultatsImpact des conditions initiales sur la dynamique



m

ARP03 crée un thalweg plus profond et une dépression très creuse sur le nord-est de l’Algérie.





m




12

10

8

6

4

2

-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5

PVU

13500

12000

10500

9000

7500

6000

4500

3000

1500

0

m.s-1

ARP03ARP03ARP03ARP03

10 novembre 02 UTC : Tourbillon potentiel (surfaces grisées), W (couleurs) et vent transversal (Traits noirs, m.s-1)

m



10 novembre 08 UTC : flux de surface (couleurs, température + humidité) et vent horizontal à 1000 m


W.m-2

La position du cyclone conditionne celle du jet de basse-couche et des échanges air-mer.



10 novembre 08 UTC : flux de surface (couleurs, température + humidité) et vent horizontal à 1000 m


W.m-2


Flux de surface (couleurs, température + humidité) et vent vertical à 500 hPa > 1 m.s-1

W.m-2


4.4. Conclusions et travaux en cours Conclusions et travaux en cours

• PPour ce cas particulier, la dynamique grande échelle semble contrôler le développement du cyclone de surface

• LL’erreur de prévision (par rapport à la simulation de référence) la plus grande correspond à l’état initial le plus éloigné de la référence

• Le couplage du thalweg d’altitude et du cyclone de surface conditionne en grande partie la position des précipitations

• UUne étude parallèle a été menée avec des analyses du CEPMMT résultats similaires

• LLes flux de température et humidité sont prépondérant pour le maintient de la convection au-dessus de la mer.

• AActuellement, des travaux plus poussés sont menés dans le cadre du projet COPS


3.3. Résultats RésultatsSensibilité de l’événement aux flux de T° et d’humidité

• Objectif :Objectif : évaluer de quelle manière les flux de T° et d’humidité influent sur la cyclogénèse étudiée• Méthode : Méthode : Génération de deux simulations dans lesquelles ces flux sont supprimés (ARPNF1 et ARPNF2)

ARPNF1

9 Nov. 00UTC 12UTC 10 00UTC 12UTC

ARPNF2



ARP01ARP01ARP01ARP01 ARP03ARP03ARP03ARP03

ARPNF1ARPNF1ARPNF1ARPNF1 ARPNF2ARPNF2ARPNF2ARPNF2

10 novembre 12 UTC : PMER (hPa, traits noirs), e à 900 hPa (couleurs) et CAPE > 500 J.Kg-1 (isoligne noir épais)

K

ARPNF1 produit un faible cyclone au sud de l’Atlas.

ARPNF2 produit un cyclone assez « creux ».



PVU

ARPNF1ARPNF1ARPNF1ARPNF1 ARPNF2ARPNF2ARPNF2ARPNF2

10 novembre 02 UTC : PMER (hPa, traits noirs), Tourbillon potentiel intégré entre 150 et 500 hPa (couleurs) et W > 0.5 m.s-1 (isoligne noir épais)

Il y a intéraction entre les basses couches et les hautes couches de la troposphère dans ARPNF1 au travers de mouvements convectifs générés sous l’anomalie d’altitude.

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