BOUTTIER François




François Bouttier

CNRM -GAME (UMR CNRS & Météo-France)
équipe GMME/PRECIP

Groupe de Modélisation à Moyenne Echelle

Recherche en prévision d’ensemble

42, Av. G. Coriolis
31057 Toulouse Cedex 1, France
Tél. +33 (0) 5 61 07 98 25
Fax +33 (0) 5 61 07 96 27
courriel : francois point bouttier at meteo point fr

______________________________________________________________________

 Thèmes de recherche

Recherche en prévision d’ensemble de l’atmosphère aux échelles convectives :

  • étude de la prévision probabiliste à partir du modèle de prévision numérique AROME
  • valorisation des prévisions d’ensemble et de l’information probabiliste
  • prévisibilité de l’atmosphère aux échelles kilométriques
  • assimilation de données, exploitation des observations et vérification des prévisions
  • représentation des erreurs de modélisation par physique stochastique
  • modification du temps

 Cursus scientifique

1991 : stage au Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) de Météo-France, Toulouse. Développement avec Jean-François Mahfouf d’un système d’assimilation de données pour l’humidité du sol dans le modèle Péridot. Validation sur des données de la campagne HAPEX-MOBILHY. Ce système d’assimilation a été installé, après des adaptations, dans le système de prévision opérationnel ARPEGE/ALADIN à partir de 1997.

1991-1993 : doctorat en météorologie de l’université Paul Sabatier, préparé au Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) de Météo-France, Toulouse. Etude de la prévisibilité météorologique par la mise en oeuvre d’un filtre de Kalman sur un modèle global barotrope de l’atmosphère : examen de la dynamique des covariances d’erreurs au cours de la prévision, et de leur évolution dans un système d’assimilation.

1994-1995 : ingénieur de recherche au CNRM. Développement d’un système d’assimilation de données variationnel 3D-Var pour le modèle ARPEGE, étude de la prise en compte d’une résolution géographiquement variable. Le 3DVar ARPEGE est devenu opérationnel à Météo-France en 1999.

1995-1997 : scientifique au Centre Européen pour les Prévisions Météorologiques à Moyen Terme (CEPMMT), Reading, Grande-Bretagne. Développement avec John Derber d’une nouvelle modélisation multivariée des covariances d’erreur d’ébauche Jb, ce système est devenu opérationnel au CEPMMT en 1997, et à Météo-France en 1999.

1997-2000 : chef de la section ’assimilation de données’ au CEPMMT. Développement du logiciel ’obstat’ de comparaison des observations au système IFS du CEPMMT. Etude de l’assimilation des dropsondes, des profileurs de vent, de la sensibilité des prévisions aux conditions initiales et au réseau d’observation, de l’algorithmique du système d’assimilation 4DVar. Implantation avec Florence Rabier d’une extension de la fenêtre temporelle du 4DVar de 6h à 12h, rendue opérationnelle au CEPMMT en 2000.

2000-2008 : ingénieur recherche/étude au CNRM. Responsable du projet AROME de Météo-France pour le lancement d’un nouveau système de prévision opérationnel à résolution kilométrique, à partir du modèle Méso-NH et des modèles et système d’assimilation ALADIN. AROME est devenu opérationnel à Météo-France en 2008, il est en phase préopérationnelle dans une quinzaine de pays européens (consortiums ALADIN et HIRLAM), parfois sous le vocable ’HARMONIE’.

2003-2010 : directeur du Groupe de Modélisation et d’Assimilation pour la Prévision (CNRM/GMAP) de Météo-France, Toulouse.

2011- : chercheur au CNRM sur la prévision d’ensemble à échelle convective. Evaluation d’ensembles multimodèles en collaboration avec les services météorologiques allemand (DWD) et Britannique (Met Office). Développement de logiciels de production de prévisions probabilistes et d’évaluation de leurs performances. Expérimentation de prototypes de prévision d’ensemble AROME sur la France, incluant des schémas de physique stochastique, de perturbation des surfaces et de couplage par apprentissage automatique. Encadrement et participation à des contrats de recherche collaboratifs, notamment en aéronautique (programme européen SESAR), énergies renouvelables (contrat FEDER METEOSWIFT), hydrométéorologie (contrat ANR PICS), automatisation des prévisions météorologiques (projet 3P/ALPHA)

2012- : point de contact médias sur les questions de modification du temps

2014 : Habilitation à Diriger des Recherches (HDR) de l’Institut National Polytechnique de Toulouse : "Modélisation des erreurs de prévision météorologique".


Publications avec comité de lecture

  • Bouttier, F., J.-F. Mahfouf and J. Noilhan, 1993 : Sequential assimilation of soil moisture from atmospheric low-level parameters. Part I : Sensitivity and calibration studies. Jour. Appl. Meteor., 32, 1335-1351.
  • Bouttier, F., J.-F. Mahfouf and J. Noilhan, 1993 : Sequential assimilation of soil moisture from atmospheric low-level parameters. Part II : Implementation in a mesoscale model. Jour. Appl. Meteor., 32, 1352-1364.
  • Bouttier, F., 1993 : The dynamics of error covariances in a barotropic model. Tellus, 45A, 408-423.
  • Bouttier, F., 1994 : A dynamical estimation of error covariances in an assimilation system. Mon. Wea. Rev., 122, 2376-2390.
  • Rabier, F., A. McNally, E. Andersson, P. Courtier, P. Undén, J. Eyre, A. Hollingsworth and F. Bouttier, 1998 : The ECMWF implementation of three-dimensional variational assimilation (3D-Var). Part II : structure functions. Quart. J. Roy. Met. Soc., 124, 1809-1829.
  • Barkmeijer, J., M. van Gizjen and F. Bouttier, 1998 : Singular vectors and the analysis error covariance metric. Quart. J. Roy. Met. Soc., 124A, 1695-1713.
  • Derber, J. and F. Bouttier, 1999 : A reformulation of the background error covariance in the ECMWF global data assimilation system. Tellus, 51A, 195-222.
  • Järvinen, H., E. Andersson and F. Bouttier, 1999 : Variational assimilation of time sequences of surface observations with serially correlated errors. Tellus, 51A, 469-488.
  • Bouttier, F., 2001 : The use of profiler data at ECMWF. Meteorologische Zeitschrift, 10, no.6, 497-510, Dec 2001.
  • Bouttier, F. and G. Kelly, 2001 : Observing system experiments with the ECMWF data assimilation system. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 127, 1469-1488.
  • Hello G. and F. Bouttier, 2001 : Using adjoint sensitivity as a local structure function in variational data assimilation. Nonlinear Processes in Geophysics, 8, (6), 467-483.
  • Michel, Y. et F. Bouttier, 2006 : Automated tracking of dry intrusions on satellite and synthetic water vapour imageries. Quart. Jour. Roy. Met. Soc., 132, pp.2257-2276.
  • Stoffelen, A., G.-J. Marseille, F. Bouttier, D. Vasiljevic, S. de Haan and C. Cardinali, 2006 : Doppler Wind Lidar observation system simulation experiment. Quart. Jour. Roy. Met. Soc,. 132, 1927-1948.
  • Bouttier, F., 2007 : Arome, avenir de la prévision régionale. La Météorologie, 8e série, no. 58, 12-20.
  • Richard E., C. Flamant, F. Bouttier, J. Van Baelen, C. Champollion, S. Argence, J. Arnault, C. Barthlott, A. Behrendt, P. Bosser, P. Brousseau, J.-P. Chaboureau,U. Corsmeier, J. Cuesta, P. Di Girolamo, M. Hagen, C. Kottmeier, P. Limnaios, F. Masson, G. Pigeon, Y. Pointin, F. Tridon, Y. Seity et V. Wulfmeyer, 2009 : La campagne Cops : genèse et cycle de vie de la convection en région montagneuse, La Météorologie, 64.
  • Rotach MW, Ambrosetti P, Ament F, Appenzeller C, Arpagaus M, Bauer HS, Behrendt A, Bouttier F, Buzzi A, Corazza M, Davolio S, Denhard M, Dorninger M, Fontannaz L, Frick J, Fundel F, Germann U, Gorgas T, Hegg C, Hering A, Keil C, Liniger MA, Marsigli C, McTaggart-Cowan R, Montani A, Mylne K, Ranzi R, Richard E, Rossa A, Santos-Muñoz D, Schär C, Seity Y, Staudinger M, Stoll M, Volkert H, Walser A, Wang Y, Werhahn J, Wulfmeyer V, Zappa M : 2009, MAP D-PHASE : Real-time Demonstration of Weather Forecast Quality in the Alpine Region, Bull Amer Meteor Soc, 90 (9), 1321-1336, DOI:10.1175/2009BAMS2776.1
  • Seity, Y., Brousseau, P., S. Malardel, G. Hello, P. Bénard, F. Bouttier, C. Lac and V. Masson, 2011 : The AROME-France convective scale operational model. Mon. Wea. Rev., 139, 976-99. doi : 10.1175/2010MWR3425.1
  • Brousseau, P., L. Berre, F. Bouttier and G. Desroziers, 2011 : Background-error covariances for a convective scale data-assimilation system : AROME-France 3D-Var. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 137 : 409-422. doi:10.1002/qj.750 .
  • Brousseau, P., L. Berre, F. Bouttier and G. Desroziers, 2012 : Flow-dependent background-error covariances for a convective scale data assimilation system. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc. , 138, 310-322. doi : 10.1002/qj.920
  • Vié, B., G. Molinié, O. Nuissier, V. Ducrocq, F. Bouttier and E. Richard, 2012 : Hydro-meteorological evaluation of a convection-permitting ensemble prediction system for Mediterranean heavy precipitating events. Nat. Hazards Earth Syst. Sci, 12, 2631-2645. doi:10.5194/nhess-12-2631-2012.
  • Brousseau, P., G. Desroziers, F. Bouttier and B. Chapnik, 2013 : A posteriori diagnostics of the impact of observations on the AROME-France convective-scale data-assimilation system. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 140, 982-994. doi:10.1002/qj.2179.
  • Raynaud, L., O. Pannekoucke, P. Arbogast and F. Bouttier, 2014 : Application of a Bayesian weighting for short-range lagged ensemble forecasting at the convective scale. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc.,141, 459–468. doi : 10.1002/qj.2366
  • Bouttier F., L. Raynaud, O.Nuissier and B. Ménétrier, 2016 : Sensitivity of the AROME ensemble to initial and surface perturbations during HyMeX.. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc, 142, 390-403. doi : 10.1002/qj.2622
  • Raynaud, L. and F. Bouttier, 2016 : Comparison of initial perturbation methods for ensemble prediction at convective scale. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc. 142, 854–866, doi : 10.1002/qj.2686. doi:10.1002/qj.2686
  • Nuissier O., C. Marsigli, B. Vincendon, A. Hally, F. Bouttier, A. Montani and T. Paccagnella, 2016 : Evaluation of two convection-permitting ensemble systems in the HyMeX Special Observation Period (SOP1) framework. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc. 140, 1900-1916, doi : 10.1002/qj.2859
  • Beck, J., F. Bouttier, C. Gebhardt, L. Wiegand and N. Roberts, 2016 : Development and verification of two convection-resolving multi-model ensembles over northwestern Europe. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc. 142, 2808-2826, doi : 10.1002/qj.2870
  • Raynaud, L. and F. Bouttier, 2017 : The impact of horizontal resolution and ensemble size for convective-scale probabilistic forecasts. Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc in Aug 2017. 143 : 3037-3047. doi:10.1002/qj.3159
  • Osinski, R and F. Bouttier, 2018 : Short-range probabilistic forecasting of convective risks for aviation based on a lagged-average-forecast ensemble approach. Met. Apps. 25, 105-118. doi:10.1002/met.1674
  • Bouttier, F. and L. Raynaud, 2018 : Clustering and selection of boundary conditions for limited area ensemble prediction. Accepted for publication in Quart. Jour. Roy. Meteor. Soc., 9pp. doi:10.1002/qj.3304

 Enseignement

  • Enseignant de Master 2 "Océan, Atmosphère et Surfaces Continentales" (Université Paul Sabatier, Toulouse) : cours d’assimilation de données.
  • Enseignant de Master M2 ISAE/Supaéro Toulouse ’’observation de la Terre et sciences de l’univers’’, module ’’météo, atmosphère, climat’
  • membre du jury du Master M2-SOAC de l’Université Paul Sabatier, Toulouse

 Communication et vulgarisation

  • nombreuses interviews dans la presse (TV, presse écrite) et travaux de consultance sur les questions de modification du temps : ensemencement nuageux, lutte contre la grêle, trainées de condensation...

 Contrats de recherche

  • 2003-2007 : CNRS INSU/LEFE ’assimilation de données à échelle fine AROME’ (project leader)
  • 2005-2007 : ANR ’campagne de mesures COPS’ (leader : Evelyne Richard, Laboratoire d’Aérologie)
  • 2006-2009 : ANR ’ADDISA’ (assimilation de données d’images, leader : Isabelle Herlin, INRIA)
  • 2012-2014 : INSU/LEFE/MANU VIPS ’Valorisation et Interprétation des Prévisions Probabilistes’ (project leader)
  • 2012-2014 : SESAR WP11.2.2 D3 ’superensemble’ (multimodel ensemble forecasts of convective hazards for air traffic) (subtask leader)
  • 2014-2016 : IMET (SJU SESAR) aircraft probabilistic routing project
  • 2016-2018 : METEOSWIFT FEDER / Région occitanie : probabilistic wind power prediction. (task leader)
  • 2018- : ANR PICS : hydrometeorological prediction.

 Web

Data assimilation course (2017, mostly French)

Scientific & technical reports

ResearchGate ’Francois Bouttier’


Le contenu de cette page n’engage que son auteur et en aucune manière la responsabilité du CNRM-GAME.