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

DOLCINE

Type de document
THESE
Langue
français
Auteur
DOLCINE
Résumé / Abstract
Une prévision quantitative à très courte échéance des précipitations peut contribuer à améliorer la prévision des crues des bassins versants à risque, ou la gestion des systèmes d'assainissement pluvial urbain. Cette prévision est réalisée, jusqu'à présent, par simple advection des observations radar, et suppose que la dynamique du nuage précipitant est stationnaire. L'utilisation multi-site des radars permettant une exploration volumique de l'atmosphère, la possibilité de disposer en temps réel de données météorologiques au sol et de données satellite, ont favorisé le développement d'une nouvelle approche de prévisions quantitative de la pluie. Dans cette approche, le nuage précipitant est conceptualisé comme une colonne atmosphérique dont le temps de réponse dépend des paramètres microphyqiues des précipitations et du profil vertical de contenu en eau précipitant de cette colonne. Les équations régissant l'évolution de cette colonne atmosphérique sont déduites des équations de continuité pour l'air, la vapeur d'eau, l'eau nuageuse et l'eau précipitante ainsi que les lois de la thermodynamique et d'une microphysique simplifiée. Des amélirations graduelles ont été introduites dans le modèle global de départ qui se ramenait à l'équation d'évolution de l'eau liquide précipitante. Une équation supplémentaire pour la description de la vitesse verticale et la prise en compte du renforcement orographique de la pluie très importante en région montagneuse a été ajoutée. Ce modèle, appliqué à des évènements pluvieux de l'expérience radar des Cévennes et à des évènements pluvieux simulés, s'est montré supérieur dans la majorité des cas à deux méthodes de prévision plus simples : les méthodes de persistance et d'advection. Une analyse de sensibilité a montré l'importance de la vitesse verticale et la faible influence des données météorologiques au sol sur des résultats du modèle. La qualité de la prévision dans l'approche globale dépend de la vision tridimensionnelle du champ pluvieux, de la variabilité de la pluie et de la validité des hypothèses d'évolution. Pour une meilleure description des champs pluvieux fortement variables, la formulation du modèle global a été étendue afin d'inclure l'eau nuageuse. L'intérêt potentiel de ce modèle a été démontré par comparaison à un modèle microphysique. L'estimation de l'eau nuageuse reste cependant un préalable à l'évaluation de cette nouvelle formulation sur des données réelles.

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