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Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Les modèles régionaux COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits.

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1 Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Les modèles régionaux COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits Francis Schubiger Journée Energies 19 mai 2009

2 2 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger COSMO COnsortium for Small-scale MOdelling Objectifs: Développement, amélioration et maintenance dun modèle numérique (non-hydrostatique) COSMO à très haute résolution sur un domaine limité Pour des applications opérationelles et pour la recherche Site web:

3 3 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger COSMO COnsortium for Small-scale MOdelling Sont membres les services météorologiques nationaux de: Allemagne Deutscher Wetterdienst Suisse MeteoSuisse Italie Ufficio Generale Spazio Aereo e Meteorologia Grèce Hellenic National Meteorological Service Pologne Institute of Meteorology and Water Management Roumanie National Meteorological Administration

4 4 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger COSMO COnsortium for Small-scale MOdelling Candidat officiel: Russie Roshydromet

5 5 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger COSMO Organisation

6 6 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger CEPMMT / IFS maille 25 km échelle synoptique COSMO-7: maille 6.6 km, 60 niveaux assimilation et 2x / jour prévisions à +72h COSMO-2: maille 2.2 km, 60 niveaux assimilation et 8x par jour prévisions à +24h La chaîne des modèles COSMO

7 7 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Paramétrisation Beaucoup de choses ont lieu à lintérieur dune cellule de calcul: Formation de nuages Turbulence Rayonnement Ces processus sont représentés de façon grossière par ces formulations simplifiées (paramétrisées) Haute résolution: moins de paramétrisation Maille Cellule de calcul

8 8 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Assimilation Assimilation = introduction des observation dans le modèle numérique Analyse = Etat optimal de latmosphère rapporté à la grille de calcul Conditions initiales pour la prévision Wetter Radar observations Analyse prévision temps état du modèle

9 9 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Observations Stations au sol Avions Sondages Images radar

10 10 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Les radar fournissent des informations de précipitation à haute résolution Assimilation dans COSMO-2 Assimilation de données radar (COSMO-2) COSMO-2 Radar Sans Radar Ass. COSMO-2: prévision de précipitation de +6h à +12h Avec Radar Ass.

11 11 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Carte de couverture neigeuse à partir dimages satellites Carte de couverture neigeuse à partir de limage satellite Hauteurs de neige mesurées Hauteurs de neige sur la grille de calcul [cm]

12 12 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Résolution du système (passé) Première tentative de prévision numérique du temps par Lewis F. Richardson ( ) calculateurs était nécessaires (Richardson, 1922) Sa première (et unique) prévision fut inexacte.

13 13 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Superordinateur au Centre Suisse de calcul scientifique à haute performance CSCS à Manno (Lugano) CRAY XT4 448 processeurs dual core ~15 min. pour 72h COSMO-7 ~20 min. pour 24h COSMO-2 CRAY XT3 Système de secours Ces machines rendent la prévision avec COSMO-2 possible! Résolution du système (aujourdhui)

14 14 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Déroulement de la production Cycle dassimilation COSMO-7 COSMO-2 Temps UTC.. +72h Prévision

15 15 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Champs de vent COSMO-2 Une flèche chaque 2.2 km COSMO-7 Une flèche chaque 6.6 km 1 er juin UTC

16 16 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Vérification de la température à 2m COSMO-7 COSMO-2 Mars, avril, mai 2008 Domaine COSMO-2 ~400 stations Échéance de prévision STD (K)

17 17 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Vérification de la vitesse du vent à10m Mars, avril, mai 2008 Domaine COSMO-2 ~400 stations Echéance de prévision STD (m/s) COSMO-7 COSMO-2

18 18 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Vérification avec les radiosondages de Payerne: hiver 08/09, prévis +24h COSMO-7 COSMO-2

19 19 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Formats de distribution & produits Tableaux ASCII (csv, XML) pour des points de grille, des extraits du domaine et des profils verticaux Format GRIB1 binaire (standard OMM) pour le domaine entier ou des extraits Graphiques/animations, météogrammes:

20 20 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Exemple d´une tabelle ASCII

21 21 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Exemple d´un format csv

22 22 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Nowcasting & courte échéance: COSMO-2

23 23 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Nowcasting & courte échéance: COSMO-2

24 24 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Courte échéance: COSMO-7

25 25 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Postprocessing: Filtre de kalman opérationnel pour la température et lhumidité à 2m utilise les dernières prévisions pour calculer des coefficients de correction correction horaire avec des différences filtrées entre le modèle et lobservation: Zeit

26 26 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger corrige très bien les erreurs systématiques du modèle aux endroits où des observations sont disponibles inconvénient: changement de type de temps Exemple: T_2M COSMO-7 Printemps 2007, CH < 800 m. T_2M T_2M_K observation Postprocessing: Filtre de kalman (2)

27 27 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Livraison des données Contact et offres: / Livraison automatique par ou ftp (sftp, scp) 7 x 24-h surveillance de la production et livraison Annonce de problèmes en dehors des heures de travail: Operating IT:

28 28 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Segment des clients: Prévisions, alarmes, médias Hydrologie Prévision aéronautique & sécurité de la navigation aérienne Environnement (Ré-) Assurances

29 29 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Segment de clients: Prévisions MeteoSuisse Institut fédéral pour la neige et les avalanches Service météorologique coordonné (armée) SSR (médias) ….

30 30 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Office fédéral de lenvironnement (OFEV/Hydrologie) Prévisions découlement et optimisation: e-dric Canton Valais, Groupe e Canton du Tessin & SUPSI AWEL (Amt Wasser, Energie, Luft) Canton de Zurich CFF Projet Durchmesserlinie gare centrale Zurich ……. Segment de clients: Hydrologie

31 31 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Automation des bâtiments Siemens Schweiz AG (projet de recherche OptiControl) Immeubles commerciaux Nouvelle cabane du CAS Monte Rosa (2885 m) Prévisions de charge délectricité – Marché de lénergie Entreprises de gas (durant lhiver) ….. Segment de clients: Energie

32 32 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Autres segments de clients: Prévision aéronautique & sécurité aérienne skyguide : système dapproche à Genève et Kloten Swiss, REGA, … Environnement EMPA, IFSN, CENAL, PSI, SEDE, … (Ré-) Assurances PartnerRe: Simulation de tempêtes du passé

33 33 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Tempête Daria footprint: rafales de vent maximale [m/s] à chaque point de grille

34 34 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Futures améliorations de COSMO Amélioration de la résolution verticale dans les basses couches Amélioration de lécoulement (vent) autour/au-dessus de la topographie Amélioration du traitement du sol (neige, lacs, type de sol) Assimilation de nouveaux types dobservations p.ex. profils dhumidité à partir de données GPS et de satellites Le développement de COSMO continue !

35 35 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger On peut calculer le temps avec lordinateur !

36 36 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Merci pour votre attention ! Questions?

37 37 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Comparaison COSMO-7 et COSMO-2 COSMO-7COSMO-2 Résolution hor.6.6 km2.2 km Nb. Couches60 Nb. Prévision par jour 2 x 72 h8 x 24 h AssimilationOui Observations assimilées Pression au sol Sondages Données de vol Windprofiler Hauteur de neige Pression au sol Sondages Données de vol Windprofiler Hauteur de neige Précipitations à partir des données radar

38 38 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger La palette des modèles COSMO Jour 1Jour 2Jour 3Jour 4Jour COSMO-2 COSMO-7 COSMO-LEPS

39 39 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger Meteogramm Zeitpunkt der Produkte-Lieferung Tag COSMO-2 COSMO-7 COSMO-LEPS

40 40 COSMO-2 et COSMO-7 et leurs produits | Journée Energies, 19 mai 2009 Francis Schubiger COSMO-LEPS (calculé en 2009) pour le cas de Brigue


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