4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril 2007 Influence des conditions initiales sur un événement de précipitations intenses Sébastien ARGENCE Evelyne RICHARD Dominique LAMBERT Laboratoire d’Aérologie, Toulouse

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril 2007 Plan de la présentation 1.Contexte scientifique et objectifs 2.Configuration expérimentale 3.Résultats 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.Conclusions et travaux en cours

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Contexte scientifique et objectifs 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

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Configuration expérimentale Domaine 10 km Domaine 1 : 10 kmDomaine 1 : 10 km   Convection paramétrée

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Configuration expérimentale Domaine 10 km Domaine 2 km Alger Domaine 1 : 10 kmDomaine 1 : 10 km   Convection paramétrée Domaine 2 : centrée sur AlgerDomaine 2 : centrée sur Alger   Convection résolue

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Configuration expérimentale ARP01 ARP02 ARP03 9 Nov. 00UTC 06UTC12UTC18UTC 10 00UTC

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Configuration expérimentale ARP01 = référence ARP02 ARP03 9 Nov. 00UTC 06UTC12UTC18UTC 10 00UTC On génère un jeu de 3 états atmosphériques différents le 9 novembre 2001 à 12 UTC

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Simulation des pluies à 10 km de résolution Pluies cumulées sur 6 heures : 10 novembre 6-12UTC Simulations (couleurs) et pluviomètres (carrés colorés) ARP01ARP01ARP02ARP02 ARP03ARP03 mm ARP01 et ARP02 reproduisent des cumuls réalistes sur les côtes Algériennes. ARP03 est la simulation qui diverge le plus de la référence (ARP01)

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Simulation des pluies à 2 km de résolution ARP01ARP01ARP02ARP02 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) ARP03ARP03 mm

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Simulation 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)

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Couverture nuageuse : simulations vs. observations Run parfait : R = 1 RMSE = 0

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Couverture nuageuse : simulations vs. observations ARP01 et ARP02 reproduisent bien la couverture nuageuse durant la matinée du 10 novembre 2001 Run parfait : R = 1 RMSE = 0

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Couverture nuageuse : simulations vs. observations ARP01 et ARP02 reproduisent bien la couverture nuageuse durant la matinée du 10 novembre 2001 Run parfait : ETS = 1 POD = 1 FAR = 0

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Couverture nuageuse : simulations vs. ARP01 ARP02 est la simulation qui diffère le moins de la référence

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Couverture nuageuse : simulations vs. ARP01 ARP02 est la simulation qui diffère le moins de la référence

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Différences dans les conditions initiales ARP01 - ARP02 ARP01 - 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).

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Impact des conditions initiales sur la dynamique ARP01 - ARP02 ARP01 - ARP03 10 novembre 02 UTC : Différences sur le Z500 (couleurs) et la PMER (hPa, traits noirs) m ARP03 crée un thalweg plus profond et une dépression très creuse sur le nord-est de l’Algérie.

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Impact des conditions initiales sur la dynamique ARP01 - ARP02 ARP01 - ARP03 10 novembre 02 UTC : Différences sur le Z500 (couleurs) et la PMER (hPa, traits noirs) m

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Impact des conditions initiales sur la dynamique ARP01 - ARP02 ARP01 - ARP PVU m.s -1 ARP03ARP03 10 novembre 02 UTC : Tourbillon potentiel (surfaces grisées), W (couleurs) et vent transversal (Traits noirs, m.s -1 ) m

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Impact des conditions initiales sur la dynamique 10 novembre 08 UTC : flux de surface (couleurs, température + humidité) et vent horizontal à 1000 m ARP01ARP01ARP02ARP02ARP03ARP03 W.m -2 La position du cyclone conditionne celle du jet de basse-couche et des échanges air-mer.

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Impact des conditions initiales sur la dynamique 10 novembre 08 UTC : flux de surface (couleurs, température + humidité) et vent horizontal à 1000 m ARP01ARP01ARP02ARP02 ARP03ARP03 W.m -2 ARP01ARP01ARP02ARP02ARP03ARP03 Flux de surface (couleurs, température + humidité) et vent vertical à 500 hPa > 1 m.s -1 W.m -2

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril 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

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Sensibilité 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

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Sensibilité de l’événement aux flux de T° et d’humidité ARP01ARP01 ARP03ARP03 ARPNF1ARPNF1ARPNF2ARPNF2 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 ».

4 ème Réunion des utilisateurs de Méso-NH – 23 et 24 avril Résultats Sensibilité de l’événement aux flux de T° et d’humidité PVU ARPNF1ARPNF1 ARPNF2ARPNF2 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.