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Doubler le nombre de radiosondages à moindre coût : le radiosondage à la descente

par Alexis Doerenbecher

paru dans le Rapport de Recherche de Météo-France 2018 (ISSN : 2116-438X)

 

En dépit des progrès réalisés dans l’observation par satellite, le réseau mondial de radiosondages garde le statut privilégié de colonne vertébrale du système d’observation de l’atmosphère. Mais les coupes budgétaires parviennent à diminuer ce réseau puisque ce mode d’observation reste cher (entre 100 et 300 euros par sondage). Dans ce contexte, la collecte d’observations à la descente de la sonde permet d’augmenter fortement le nombre d’observations, à surcoût quasi nul en terrain plat. L’Allemagne et la Finlande produisent des messages de ce type depuis plus d’un an avec du matériel Vaisala. L’assimilation 4D des radiosondages en tenant compte de la pente réelle effectuée par la sonde à la montée et à la descente permettrait de réellement tirer parti de ces données nouvelles, à condition que la qualité soit au rendez-vous. Matériel et logiciels étant optimisés pour la mesure à la montée, la qualité n’est pas garantie à la descente.

Le GMAP   (Groupe de Modélisation et d’Assimilation pour la Prévision) du CNRM   (Centre National de Recherches Météorologiques) a procédé au monitoring des données disponibles sur plusieurs semaines au printemps 2018 (voir figure). Les données à la montée servent de référence. La comparaison au modèle ARPÈGE (Action de Recherche Petite Échelle Grande Échelle) montre une qualité équivalente en troposphère, particulièrement si la vitesse est réduite par un parachute. En stratosphère, si la température est moins bonne, le vent semble étonnamment meilleur à la descente qu’à la montée. Ce constat découle d’une confiance excessive dans le modèle. On sait d’expérience que les vents modèles sont de qualité modeste en stratosphère. La forte vitesse de chute et les algorithmes de lissage y produisent des mesures de vent trop uniformes.

Les courbes représentent une estimation de la distance entre les observations de température et de vent et le modèle (référence dans le cas présent) en fonction de la pression atmosphérique. La partie supérieure représente la stratosphère, en dessous il s’agit de la troposphère. Les courbes de montée (fines et sombres) sont très similaires aux courbes de descente (épaisses et claires) dans la troposphère. Ce n’est pas le cas en stratosphère où les écarts montée/descente sont marqués et opposés entre température et vent.

 

Si les fabricants de sondes n’adaptent pas leurs systèmes à cette nouvelle pratique, une partie des données de sondage à la descente seront peu utiles en Prévision Numérique du Temps (PNT  ).