La prévision d ensemble objectifs, mise en oeuvre et intérêts Rencontres Nationales Météorologie et Energie - 22 Septembre 2016
1000 960 1020 1000 1020 1020 1000 960 1020 960 1000 1020 1000 1000 1000 La prévision d ensemble : objectifs Les limites de la prévision déterministe En théorie Si on a une connaissance parfaite de l état initial Si on a une représentation parfaite des lois d évolution de l atmosphère alors on obtient une prévision déterministe parfaite Etat initial Modèle de Prévision Prévision à 60h ETAT INITIAL Pression mer en hpa PREVISION à 60h Pression mer en hpa D 1000 D 1000 D D 1020 1
La prévision d ensemble : objectifs Les limites de la prévision déterministe On n a jamais une connaissance parfaite de l état initial : Incertitudes sur l état initial On n a jamais une représentation parfaite des lois d évolutions : Incertitudes de la modélisation 1
La prévision d ensemble : objectifs Les limites de la prévision déterministe Incertitudes sur l état initial car : Les observations ne couvrent pas l ensemble de l atmosphère Les observations ne sont pas parfaites Incertitudes sur la modélisation car : Des phénomènes atmosphériques nombreux et complexes Inévitable incertitude de la prévision numérique Les conditions pour une prévision météorologique déterministe parfaite n existent pas 2
La prévision d ensemble : objectifs Les limites de la prévision déterministe Jusqu à quelle échéance peut-on utiliser les prévisions déterministes? Cela dépend de ce qu on cherche à prévoir! Horizon de prévisibilité : limite au-delà de laquelle une prévision déterministe n a plus de sens Dépend de l échelle spatiale et temporelle du phénomène Dépend de la situation du jour 3
La prévision d ensemble : objectifs Horizon de prévisibilité Le courant jet millier de km : en moyenne 5 à 7 jours Une dépression centaine de km : en moyenne 2 à 3 jours Un orage dizaine de km : en moyenne quelques heures 4
La prévision d ensemble : objectifs L approche probabiliste Au-delà de l horizon de prévisibilité une approche probabiliste devient nécessaire Permet de quantifier et prendre en compte l incertitude 5
La prévision d ensemble : objectifs L approche probabiliste par la prévision d ensemble La prévision d ensemble Echantillonnage de l incertitude par un ensemble d états de l atmosphère Objectif : fournir un échantillon représentatif de l incertitude prévue Utilisation d un ensemble de N prévisions 6
La prévision d ensemble : objectifs La prévision d ensemble On va construire N états initiaux et faire N prévisions On ne fait plus une prévision mais un ensemble de prévisions 6
La prévision d ensemble : mise en oeuvre Elaboration de la prévision d ensemble Deux objectifs à atteindre : Construire un ensemble d états représentatif de l incertitude sur l état de l atmosphère à l instant initial Prendre en compte au sein des prévisions l incertitude liée à la modélisation 7
La prévision d ensemble : mise en oeuvre Elaboration de la prévision d ensemble Comment construire l ensemble initial? Comprendre pourquoi l état initial n est pas parfait et essayer de représenter ce processus Prise en compte des incertitudes dans le processus d assimilation des observations ex : perturber les observations pour tenir compte de l incertitude de la mesure 7
La prévision d ensemble : mise en oeuvre Elaboration de la prévision d ensemble Comment prendre en compte l incertitude liée à la modélisation au cours de la prévision? Utiliser différentes représentations des processus physiques au sein des prévisions Utiliser une approche stochastique dans la représentation de certains processus ex : perturber les flux issus "des schémas de paramétrisations" 7
La prévision d ensemble : intérêt Pourquoi utiliser la prévision d ensemble? Utiliser la prévision d ensemble dans le cadre d un processus météo-sensible c est : Avoir une vraie quantification de l incertitude liée aux conditions météorologiques Mieux anticiper les scénarios atypiques ou les phénomènes intenses 8
La prévision d ensemble à Météo-France 3 systèmes complémentaires PEAROME 2 jours d échéance - 2.5 km de résolution sur la France 12 membres PEARP 4.5 jours d échéance - prévision sur le globe avec 10 km de résolution sur la France - 35 membres EPS 15 jours d échéance - prévision sur le globe à 16 km de résolution - 51 membres 9
La prévision d ensemble à Météo-France 3 systèmes complémentaires PEAROME Très courte échéance - phénomènes convectifs intenses PEARP Anticipation des phénomènes à 3 ou 4 jours EPS Anticipation des phénomènes à moyenne échéance 9
La prévision d ensemble : deux exemples avec PEAROME Orages dans les Alpes-Maritimes - Pluies en 6h - Echéance 33h Observations Q90 PEAROME AROME 5 E 5 E 500 500 300 300 200 200 150 100 45 N 150 45 N 100 75 75 50 50 30 30 20 20 10 10 5 5 2 2 1 1 0.5 0.5 0.1 0.1 5 E 5 E 10
La prévision d ensemble : deux exemples avec PEAROME Retour d Est sur les Alpes - Pluies en 6h - Echéance 15h Observations AROME 5 W 10 W 0 5 E Q90 PEAROME 10 E 15 E 500 15 E 10 W 300 5 W 0 5 E 10 E 15 E 500 200 10 W 15 E 50 N 150 50 N 150 100 75 75 50 50 30 45 N 30 45 N 20 20 10 10 5 5 2 2 1 40 N 1 40 N 0.5 0.5 0.1 5 W 0.1 5 W 11 0 300 200 10 W 100 5 E 10 E 0 5 E 10 E
La prévision d ensemble : des questions? Contacts PEAROME laure.raynaud@meteo.fr PEARP carole.labadie@meteo.fr pierrick.cebron@meteo.fr laurent.descamps@meteo.fr 12