Des simulations de la transition extra-tropicale de Florence ont été effectuées avec le modèle Méso-NH en version 4.8 (Section 2.2.1). A l’instar du cas d’Hélène, deux simulations LowRes et HiRes ont été exécutées avec des pas de grille respectifs de 24 et 4 km, c’est-à-dire en mode régional et en mode CRM. Toutes deux ont utilisé des paramétrisations de la convection profonde et peu profonde. Les simulations ont été initialisées à partir de l’analyse du CEPMMT du 12 septembre 2006, sur le même domaine qu’Hélène s’étendant du Pacifique Nord-Est à la Méditerranée occidentale (Figure 4.1). Cette analyse a été préférée à celle du 11 septembre, date du début de la transition extra-tropicale selon le diagramme d’espace de phase. Le creusement de
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FIG. 4.1:A gauche : tourbillon potentiel à 250 hPa (surfaces, 1 PVU = 10−6 K m2 kg−1 s−1), vent à 250 hPa (vecteurs verts au-dessus de 30 m s−1) et pression réduite au niveau de la mer (contours bleus tous les 10 hPa) de l’analyse du CEPMMT. A droite : température de brillance InfraRouge (IR) fusionnée mondialement (surfaces, K) et tourbillon potentiel à 250 hPa (contour rouge à 2 PVU). Les lettres marquent la position de Florence (LH), de la dépression de tropopause (D), du filament de tourbillon potentiel (F) et des thalwegs en amont (Tup) et en aval (Tdown) de Florence, et sur la Méditerranée (TM ed).
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FIG. 4.2: Diagramme d’espace de phase de cyclone de Florence, à partir d’analyses du CEPMMT. Les jours sont donnés à 0 h UTC en septembre 2006. Le rayon des cercles est proportionnel à l’étendue des vents de force coup-de-vent (supérieurs à 17 m s−1) à 925 hPa. Florence souffre d’une sous-estimation rédhibitoire de 16 hPa dans l’analyse du 11 septembre par rapport à l’analyse du NHC.
La trajectoire de Florence a marqué une différence notable avec celle d’Hélène en suivant de plus près les côtes nord-américaines. Florence a ainsi été confrontée à un fort gradient négatif de la température de surface de la mer (Figure 4.3). La diminution de température de surface sous la trajectoire de Florence était d’environ 10◦C au cours de la seule journée du 13 septembre, pendant l’enroulement du filament de tourbillon potentiel F. En comparaison, elle était d’environ 5◦C seulement sous la trajectoire d’Hé-lène pendant les trois jours de sa réintensification. Cette différence peut expliquer le maintien d’un cœur chaud prolongé plus longtemps dans le cas d’Hélène, grâce à des flux de surface plus importants.
Les simulations Méso-NH HiRes et LowRes ont prédit une bonne trajectoire de Flo-rence jusqu’à la fin de son interaction avec le filament de tourbillon potentiel F le 14 septembre, tout comme la prévision déterministe du CEPMMT (Figure 4.3). Les deux simulations ont ensuite prédit une lente dérive de Florence vers le sud-est par rapport à sa position analysée, comme la prévision un jour plus tard. L’impact de la résolution horizontale sur la trajectoire a donc été faible dans ce cas, et les simulations Méso-NH ont été moins précises que la prévision opérationnelle après 3 jours d’échéance. Au-cune bifurcation de la trajectoire ne s’est produite, signe d’une moins grande sensibilité à la synchronisation avec le train d’ondes de Rossby que dans le cas d’Hélène.
Florence a connu une unique réintensification liée à sa transition extra-tropicale le 13 septembre (Figure 4.4). Celle-ci a coïncidé avec l’enroulement du filament de tour-billon potentiel d’altitude (F sur la Figure 4.1), l’arrivée de Florence sur de l’eau plus froide (Figure 4.3) et la perte de son cœur chaud (Figure 4.2). Les simulations HiRes et LowRes ont bien prévu cette réintensification après un palier au cours des premières
4.3. ÉVOLUTION DE FLORENCE DANS LES SIMULATIONS 63
FIG. 4.3:Température de surface de la mer à 0 h UTC le 12 septembre 2006 dans l’analyse du CEPMMT (surfaces en◦C) et trajectoire de Florence dans l’analyse et la prévision opéra-tionnelle du CEPMMT et dans les simulations Méso-NH HiRes et LowRes. Cercles pleins à 0 h UTC et creux à 12 h UTC.
24 h, tout comme la prévision du CEPMMT (Figure 4.4). Comme dans le cas d’Hé-lène, l’augmentation de la résolution du modèle Méso-NH a accru le creusement de la pression de surface pendant les trois premiers jours. Le cyclone extra-tropical issu de Florence s’est à nouveau creusé le 16 septembre avant de se dissiper. Les simu-lations ont manqué ce nouveau creusement mais sans conséquence sur les épisodes de précipitations intenses en aval.
Les précipitations autour de Florence ont quant à elles marqué deux pics d’inten-sité, un premier en tout début de simulation le 12 septembre et un second après 30 h (Figure 4.5). Le premier pic provient de fortes précipitations le long d’un front chaud au nord-est de Florence, provoquées par l’advection d’air tropical par sa circulation cyclo-nique vers une zone barocline pré-existante. Il n’a pas été accompagné d’un creuse-ment de pression. Le deuxième pic correspond en revanche à la diminution rapide de la pression de surface marquant la réintensification de Florence. Comme dans le cas d’Hélène, mais avec une intensité plus faible, le taux de précipitations est très proche entre les simulations HiRes et LowRes.
Cette similarité entre simulations se retrouve dans les champs de précipitations au cours de la réintensification le 13 septembre (Figure 4.6 en haut). Un taux de pluie dérivé de l’observation micro-ondes AMSU-B à 9 h 45 UTC (section 2.2.3) montre des bandes de précipitations depuis le nord de Florence enroulées dans le sens cyclonique vers le sud, ainsi que de plus faibles précipitations discontinues sur un front chaud au nord-est. Les simulations HiRes et LowRes ont reproduit ces deux zones de manière similaire à 12 h UTC. Comme dans le cas d’Hélène, l’intensité des précipitations près du centre cyclonique a été beaucoup plus élevée dans les simulations que dans
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FIG. 4.4:Evolution temporelle du minimum de pression réduite au niveau de la mer à partir du 12 septembre 2006 à 0 h UTC, dans l’analyse et la prévision opérationnelle du CEPMMT et dans les simulations Méso-NH HiRes et LowRes. Cercles pleins à 0 h UTC et cercles creux à 12 h UTC.
FIG. 4.5:Evolution temporelle du taux de précipitations à partir du 12 septembre 2006 à 0 h UTC, moyenné dans un rayon de 400 km autour de la position de Florence, dans les simulations Méso-NH HiRes et LowRes.
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FIG. 4.6:(a-c) Taux de précipitations (surfaces, mm h−1),θE à 925 hPa (contours rouges tous les 10 K) et vent à 925 hPa (vecteurs au-dessus de 10 m s−1). (d-f) Humidité de haute tropo-sphère (surfaces,%), tourbillon potentiel à 250 hPa (contours rouges à 1.5 PVU) et vent à 250 hPa (vecteurs au-dessus de 30 m s−1). Champs le 13 septembre 2006 (a, d) de l’observation AMSU-B à 9 h 45 UTC et de l’analyse du CEPMMT à 12 h UTC, des simulations Méso-NH (b, e) HiRes et (c, f) LowRes à 12 h UTC (t+36). Tous les champs sont interpolés sur la même grille à 24 km.
servation. Au contraire du cas d’Hélène, l’intensité simulée était aussi plus élevée sur le front chaud mais nulle au sud du centre cyclonique. La sous-estimation des préci-pitations du modèle par rapport à l’observation constatée pour Hélène n’est donc pas systématique. Les différences entre le modèle et les observations varient selon le type de précipitations, convectives ou frontales, et entre les deux cas de transition extra-tropicale. Leur origine demande à être déterminée, dans un biais du modèle ou de l’algorithme de restitution.
Encore plus que le champ de précipitations, le champ d’humidité de haute tro-posphère de Florence au cours de sa réintensification ressemble à celui d’Hélène. L’enroulement du filament de tourbillon potentiel dans l’analyse est accompagné d’une intrusion d’air sec, comme le montre l’observation AMSU-B (Figure 4.6 en bas). Tout comme Hélène, Florence est alors située en entrée droite d’un courant-jet en aval. Ces conditions favorables à la réintensification sont reproduites par les simulations HiRes
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et LowRes, à nouveau très similaires entre elles. Ces simulations reproduisent fidèle-ment la structure observée de la couverture nuageuse, importante au nord du centre cyclonique et limitée dans l’air tropical au sud-est. Les simulations présentent un biais humide par rapport à l’observation, montrant cette fois-ci un biais commun avec le cas d’Hélène. Des études d’autres cas ou dans d’autres conditions sont nécessaires afin de déterminer si ce biais est systématique.