Besoin d analyse des précipitations en montagne pour la Prévision du Risque d Avalanche Apports du projet Laurent Mérindol et collègues Météo-France, Centre d Etudes de la neige
Pourquoi ce besoin? Pourquoi une analyse? Analyse au sens d assimilation des données. Pour les précipitations : - Pluvios : stations auto, Nivôse vue ponctuelle du journalier au pas de temps horaire -Modèles, variable diagnostique Pas d analyse de ce paramètre -Radar, vue spatiale (km2) et temporelle horaire (voir 5min), soucis aussi en zone montagneuse (C,S, X?) Idée d utiliser une ébauche au pas journalier et de faire de l assimilation des données radar pour obtenir une désagrégation au moins horaire de la lame d eau avec une utilisation «optimale» des qualités des différents jeux de données. Importance pour chaque source de caractériser leurs erreurs.
Prévi du risque d avalanche (PRA) -piloté par l interface atmosphère/neige -grande sensibilité aux précipitations -hypothèse d homogénéité de nos massifs au sens climatologique, pas toujours respectée au niveau de l épisode.
Notre chaîne S2M a vocation opérationnelle T Hum. Rel. Vent (u,v) Rayt. Direct Rayt. Diffus Pluie Neige AVALANCHES METEO NEIGE Safran
Le traitement explicite de la coordonnée verticale Simulation réalisée au CEN (Matthieu Lafaysse et collègues) Chaîne S2M disponible sur Alpes, Pyrénées et Corse et
Radar, heurs et malheurs en zone montagneuse 1.8 km 1.8 km 300 m Volume d échantillonnage 1 à 100km d après Shakti Erad 2012 Les apports de RHyTMME
Traitement échos fixes, amélioration du traitement V1, V2 Image fournie par DSO/CMR Béatrice Fradon Source Note 221 DSO Lois Z-R
Premières études : limite pluie/neige et phase. Étude Novimet. densité neige fraiche (en fonction de la Tempé et du Vent sol au lieu d'obs) Ro= 0.09 + 6.10-3 (T C)+0.026.SQRT(Vm/s) 0,19-0,21 densité neige 0,17-0,19 0,15-0,17 0,13-0,15 0,11-0,13 0,09-0,11 0,07-0,09 0,05-0,07 0,03-0,05-10 -9,5-9 -8-8,5-7 -7,5-6 -6,5-5 -4,5-4 -5,5-3 -3,5 tempé en C -2-1,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5-2,5 10 9 8 7 6 5 4 2 1 0 Vent sol en m/s Difficulté à utiliser la relation Z-R calée sur la pluie, pour la neige. Soit relations spécifiques Z-R Soit relations type Kdp vers Ze Image Moisseev Erad2012
Premières études : hydrométéores, pluie, neige. Image : travail Al-Sakka. DSO/CMR
Premières études : vent, apport et limites Image : Jeff Beck GMAP
Premier choix : être en aval du traitement DSO/CMR, et autres Pour traitement échos fixes Pour assimilation du vent Pour traitement relations Z vers R Concentration de nos efforts actuels sur utilisation des images radar pour désagrégation horaire des précipitations pour des essais d assimilation
Exemple avec une 1 ère méthode de désagrégation horaire Respect de la lame d eau journalière Segmentation de la mosaïque avec les listes de bord des massifs PRA Calcul de fraction horaire du cumul radar 24h Estimation d une lame d eau fonction du radar et du cumul 24h analysé Safran.
Quelques résultats (2010-2013) 1/3:
Quelques résultats 2/3:
CUM 24H RHyTMME Quelques résultats 3/3 : CUM 24H RHyTMME Haut Var Haut Verdon journées depuis corr ECHOS FIXES Mercantour journées depuis V2 RHYTMME ("correction échos fixes") 80 Ht Var Ht Verdon RHY/SAFx 120 Ht Var Ht Verdon RHY/SAFn Linéaire (Ht Var Ht Verdon RHY/SAFx) Linéaire (Ht Var Ht Verdon RHY/SAFn) 100 80 R 2 =.93 60 40 R 2 =.89 y = 0,93x - 0,36 R 2 = 0,89 60 40 20 R 2 =.94 y = 1,07x + 1,78 R 2 = 0,93 y = 0,81x + 1,71 R 2 = 0,94 Mercantour RHY/SAFx Mercantour RHY/SAFn Linéaire (Mercantour RHY/SAFn) Linéaire (Mercantour RHY/SAFx) 20 R 2 =.92 y = 0,60x - 0,34 R 2 = 0,92 0 0 20 40 60 80 100 120 ANA SAFRAN 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 ANA SAFRAN
Valorisation des premiers résultats ISSW 2013 Grenoble - Poster - Proceedings
Travail Camille Birman, via assimilation 1Dvar Analyse variationnelle sur la verticale (1D-Var) : Ebauche basée sur le cumul journalier moyen de précipitations AROME qui recale le profil vertical climatologique par type de temps de Safran. Fonction de coût, opérateur d observation (espace modèle espace observations). Erreurs d ébauche (décroissance des corrélations entre niveaux d altitude, pas de corrélations entre massifs), erreurs d observation (pas de corrélations entre stations) A partir de l ébauche retenue, rejet des observations les plus loin du profil. 1D-VAR graphique suivant Sur la base de la répartition horaire et journalière des radars (lame d eau), calcul de fraction horaire, avec une phase basée sur les températures analysées par Safran. Les mosaïques RHyTMME interviennent pour la désagrégation horaire. 1D-VAR RHYTMME graphique suivant Comparaison avec Safran de référence Safran graphique suivant
premiers résultats prometteurs : Différents tests sur 2012/2013 HTN : Paramètre non utilisé pour la méthode
Perspectives ouvertes : Poursuite du travail de thèse (Camille Birman), pour une assimilation d obs radar dans l analyse des précipitations dans le repère (massif, altitude), voir aussi les travaux de Matthieu Plu sur La Réunion. Importance des matrices de var-covariances sur les différents jeux de données. Importance de suivi des observations tant radar que pluvio (traitement des méta-données), procédures de rejet. «fusion» de données dans un cadre théorique solide. (Assimilation de Données) Travail en commun avec DSO/CMR (?) pour utilisation des signatures type bande brillante pour avoir dans les zones précipitantes les niveaux limites entre pluie / neige mouillée / neige sèche.
Idées fortes : Le premier projet RHyTMME a montré une capacité à faire progresser en R&D, le traitement des images radar et à construire un réseau démonstrateur et une plate-forme, avec pour le moment un aléa avalanche encore peu présent directement. Espoir d un nouveau projet permettant de continuer et de valoriser la R&D débutée dans le RHyTMME qui se clôt aujourd hui. Et ce n est pas qu une question de gros sous, mais de mise en relation.
En guise de pirouette à défaut de conclusion un scoop. et une prévision pour l été