Prévision quantitative à très courte échéance de la pluie : modèle global adapté à l'information radar

Short term rainfall forecast global model driven by radar data

• Auteur / Autrice : Leslie Dolcine
• Direction : Jean-Dominique Creutin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique, géochimie, géomécanique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Grenoble 1

Mots clés

Mots clés libres

Terre

Ocean

Espace

Geophysique externe

Hydrometeorologie

Pluie

Prevision

Court terme

Nuage

Orographie

Vitesse verticale

Analyse sensibilite

Hydrometeorology

Rain

Forecasting

Short term

Clouds

Orography

Vertical speed

Sensitivity analysis

Résumé

Une prevision quantitative a tres courte echeance des precipitations peut contribuer a ameliorer la prevision des crues des bassins versants a risque, ou la gestion des systemes d'assainissement pluvial urbain. Cette prevision est realisee, jusqu'a present, par simple advection des observations radar, et suppose que la dynamique du nuage precipitant est stationnaire. L'utilisation multi-site des radars permettant une exploration volumique de l'atmosphere, la possibilite de disposer en temps reel de donnees meteorologiques au sol et de donnees satellite, ont favorise le developpement d'une nouvelle approche de prevision quantitative de la pluie. Dans cette approche, le nuage precipitant est conceptualise comme une colonne atmospherique dont le temps de reponse depend des parametres microphysiques des precipitations et du profil vertical de contenu en eau precipitante de cette colonne. Les equations regissant l'evolution de cette colonne atmospherique sont deduites des equations de continuite pour l'air, la vapeur d'eau, l'eau nuageuse et l'eau precipitante ainsi que des lois de la thermodynamique et d'une microphysique simplifiee. Des ameliorations graduelles ont ete introduites dans le modele global de depart qui se ramenait a l'equation d'evolution de l'eau liquide precipitante. Une equation supplementaire pour la description de la vitesse verticale et la prise en compte du renforcement orographique de la pluie tres importante en region montagneuse a ete ajoutee. Ce modele, applique a des evenements pluvieux de l'experience radar des cevennes et a des evenements pluvieux simules, s'est montre superieur dans la majorite des cas a deux methodes de prevision plus simples : les methodes de persistance et d'advection. Une analyse de sensibilite a montre l'importance de la vitesse verticale et la faible influence des donnees meteorologiques au sol sur les resultats du modele. La qualite de la prevision dans l'approche globale depend de la vision tridimensionnelle du champ pluvieux, de la variabilite de la pluie et de la validite des hypotheses d'evolution. Pour une meilleure description des champs pluvieux fortement variables, la formulation du modele global a ete etendue afin d'inclure l'eau nuageuse. L'interet potentiel de ce modele a ete demontre par comparaison a un modele microphysique. L'estimation de l'eau nuageuse reste cependant un prealable a l'evaluation de cette nouvelle formulation sur des donnees reelles.