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Paris, 29 novembre 2013

Mieux comprendre les épisodes de pluies intenses

Il reste difficile de prévoir avec précision et fiabilité les épisodes de pluies intenses. L'importance relative de deux processus affectant la qualité de ces prévisions vient d'être quantifiée par une équipe du Laboratoire d'aérologie (CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier). Les chercheurs montrent ainsi qu'il est important de prendre en compte ces processus dans les événements où la vitesse du vent est faible. Leurs résultats,qui viennent d'être publiés en ligne sur le site de la revue Quaterly Journal of the Royal meteorological Society, devraient contribuer à améliorer la prévision de ces événements qui provoquent de façon récurrente d'importants dégâts particulièrement dans le sud-est de la France.

Les pays du pourtour méditerranéen sont presque tous les ans confrontés en automne à des épisodes de fortes pluies et à des crues rapides qui mettent en danger les populations et peuvent occasionner de très importants dommages matériels. Le sud-est de la France est fréquemment affecté par ces épisodes qui résultent de la rencontre entre le relief et les masses d'air encore chaudes et chargées d'humidité provenant de la mer Méditerranée. Les prévisions météorologiques permettent d'anticiper ces épisodes et d'émettre des bulletins d'alerte. Toutefois, la simulation de leur évolution à différentes échelles de temps reste limitée. A ce jour, il est encore difficile de prévoir avec précision l'intensité et la localisation des précipitations, deux paramètres qui conditionnent largement l'ampleur des inondations.

Les chercheurs du CNRS et de l'Université Toulouse III – Paul Sabatier au Laboratoire d'aérologie se sont intéressés à deux phénomènes qui jouent un rôle crucial en météorologie : la micro-physique des hydrométéores (pluie, neige, grésil)1 et la turbulence atmosphérique. L'objectif était de déterminer l'importance relative de ces deux processus sur la sensibilité des prévisions. Pour cela, les scientifiques ont considéré cinq épisodes de pluies intenses, qui se sont déroulés entre septembre 2010 et novembre 2011 dans le sud-est de la France et pour lesquels ils disposent de données mesurées. Pour chaque événement, des simulations d'ensemble ont été effectuées avec le modèle atmosphérique de recherche Meso-NH2, en donnant plus ou moins d'importance à chacun des deux processus.

Deux résultats importants ont été mis en évidence. Pour les événements où la vitesse du vent est forte, les précipitations sont peu affectées par les perturbations introduites. Il n'est alors pas nécessaire de prendre en compte ces deux processus pour améliorer la prévision des épisodes de fortes pluies. Dans ce cas, c'est l'interaction avec le relief qui est déterminante dans le déclenchement des précipitations. Autre cas de figure, lorsque la vitesse du vent est plus faible, l'intensité des précipitations ainsi que leur localisation (en amont du relief) sont tous deux beaucoup plus sensibles à ces deux processus. La micro-physique des hydrométéores et la turbulence atmosphérique devraient alors être mieux représentées afin d'améliorer la sensibilité des prévisions.

Ces résultats suggèrent que dans les situations à vent faible, les erreurs liées à la représentation des processus micro-physiques et turbulents contribuent de manière significative à l'erreur totale du système de prévision. Mieux prendre en compte ces erreurs permettrait d'améliorer la prévision des épisodes de pluies intenses lorsque la vitesse du vent est faible. Cette étude a également permis de tester une méthodologie qui pourrait être mise en œuvre dans le cadre du programme international de recherche HyMeX3, coordonné par Météo-France et le CNRS et lancé en 2010 pour une durée de dix ans.  
PluiesIntenses

© LA

Comparaison de la pluie simulée (en mm) pour deux simulations faites avec le modèle Méso-NH pour un cas de forte pluie le 6 septembre 2010. Pour la simulation en haut, la valeur de la tendance temporelle de l'évaporation des gouttes de pluie a été réduite de 50% ; pour la simulation en bas la valeur de la tendance a été augmentée de 50%.




Notes :

1Cela concerne des phénomènes comme l'évaporation des gouttes de pluie, l'auto-conversion des « gouttes nuageuses » en gouttes de pluie ou encore la croissance des gouttes de pluie par l'absorption des gouttes nuageuses.
2Développé conjointement par le CNRM-GAME (CNRS/Météo-France) et le Laboratoire d'aérologie, Méso-NH est un modèle permettant de traiter une large gamme d'échelles, depuis l'échelle synoptique (résolution de 10 à 100 km) jusqu'aux « Large Eddy Simulations » (résolution de l'ordre de la dizaine de mètres).
3Consulter le site web

Références :

Ensemble simulations with perturbed physical parameterisations: Pre-HyMEX case studies. Alan Hally, Evelyne Richard, Simon Fresnay et Dominique Lambert. Quaterly Journal of the Royal meteorological Society. Première publication en ligne le 28 novembre 2013. DOI: 10.1002/qj.2257
Consulter le site web

Contacts :

Chercheur l Alan Hally l alan.hally@gmail.com
Presse CNRS l Priscilla Dacher l T +33 1 44 96 46 06 l priscilla.dacher@cnrs-dir.fr


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