Futur de la prévision météorologique et nivologique en montagne

Potentialités d’AROME pour la prévision météorologique en montagne

Les travaux autour de la Prévision des Risques d’Avalanches (PRA) et la mise en œuvre d’outils innovants pour la modélisation de la PRA font partie des objectifs prioritaires du CEN. Une des difficultés est la prise en compte de la variabilité spatiale des conditions météorologiques et nivologiques en zone de montagne. Ainsi, la chaîne de modèles SAFRAN-Crocus-MEPRA (SCM), outil opérationnel d’aide à la PRA, utilise une représentation conceptuelle du relief. SAFRAN (Durand et al, 1993) fournit, à partir du modèle de PNT ARPEGE, en analyse et en prévision, les variables météorologiques nécessaires au modèle Crocus au pas horaire, sur des massifs climatologiquement homogènes (800 km² en moyenne), par pas d’altitude de 300m. Or cette vision conceptuelle du relief ne permet de représenter que partiellement la variabilité des conditions météorologiques et nivologiques au sein d’un massif.
Faire appel à une information météorologique de plus fine échelle devrait permettre de simuler le manteau neigeux à des échelles plus fines et donc de mieux représenter sa variabilité spatiale. Depuis décembre 2008, le modèle à aire limitée AROME fait partie des modèles numériques de prévision du temps opérationnels de Météo-France. Ce modèle se démarque des autres modèles atmosphériques par sa résolution de 2.5 km sur toute la France métropolitaine. Une première évaluation du modèle AROME en zones alpines a été entreprise dans une optique « enneigement et risque alpins ». On s’est intéressé à l’erreur des paramètres météorologiques prévus par AROME et utiles à la neige (température, humidité de l’air et précipitations (pluie et neige). La qualité des prévisions du modèle AROME en zones alpines a été jugée adéquate pour la prévision nivologique.

pluviométrie de novembre 2009 simulée par AROME

Les prévisions du modèle AROME ont ensuite été utilisées pour alimenter le modèle détaillé de manteau neigeux Crocus. Une première série de simulations du manteau neigeux a été réalisée pour 4 saisons nivologiques (de 2009-2010 à 2012-2013). Elles ont permis de simuler l’évolution de l’enneigement sur les Alpes Françaises à la résolution horizontale de 2.5 km. La figure ci-dessous montre une carte de hauteur de neige simulée pour le 01 Mars 2013.

Enneigement sur l’arc alpin au 1er mars 2013
simulé par Crocus forcé par AROME

Des travaux sont en cours pour évaluer l’apport des prévisions du modèle AROME pour les situations à risque (forte chute de neige par exemple). Les prévisions d’une version d’AROME à la résolution horizontale de 500 m sont également utilisées afin de raffiner la description du forçage météorologique et évaluer son impact pour la simulation du manteau neigeux en zone de montagne.

Analyse météorologique en montagne

En outre, une méthode de spatialisation des mesures des stations synoptiques basée sur l’interpolation optimale (outil MESCAN) a été développée au CNRM/GMAP afin de produire des analyses de précipitations dans le cadre du projet EURO4M. Cette approche se base sur des observations de pluviomètres et aussi sur une information a priori (nommée ébauche) venant d’un modèle de prévision numérique du temps à une échelle de 22 km après une descente en échelle à 5,5 km. Dans un premier temps, le CEN s’attache à adapter MESCAN au relief en introduisant une composante verticale comme dans SAFRAN. L’objectif est de réaliser une analyse météorologique sur le relief en ayant AROME comme ébauche et en utilisant au mieux les spécificités montagne de SAFRAN.

Références bibliographiques

Seity, Y. ; Brousseau, P. ; Malardel, S. ; Hello, G. ; Bénard, P. ; Bouttier, F. ; Lac, C. & Masson, V. : The AROME-France convective scale operational model. Mon. Weather Rev., 2011, 129, 976-991

Dombrowski-Etchevers I., L. Quéno, F. Karbou, J.-F. Ribaud, Y. Durand, Test and potentialities of a new numerical weather forecasting non-hydrostatic model for hydrology and snowcover simulations, in International Snow Science Workshop, Grenoble, 2013.

V. Vionnet, E. Brun, S. Morin, A. Boone, S. Faroux, P. Le Moigne, E. Martin, and J.-M. Willemet : The detailed snowpack scheme Crocus and its implementation in SURFEX v7, Geosci. Model. Dev., 5, 773-791, 2012

Vionnet V., I. Dombrowski-Etchevers, L. Auger, A. Colomb, L. Pfitzner, M. Lafaysse, L. Charrois and M. Dumont : Towards a new chain of model for snowpack simulations in the French Alps, in Proceedings of WWOSC Conference , Montreal, 2014