Evaluation des versions de RadVil entre elles ´

Les r´esultats obtenus par les variantes de RadVil sont assez proches de ceux de la version de base. On obtient toutefois de meilleurs r´esultats dans la version «liquide».

La version alternative fournit de moins bons r´esultats. Dans cette version, le contenu en eau pr´ecipitante est pourtant sens´e ˆetre mieux estim´e. La formulation actuelle du mod`ele conceptuel ne semble donc pas adapt´ee `a la prise en compte de la phase glace. Elle ne peut appr´ehender correctement les ph´enom`enes microphysiques complexes en phase glace responsables en partie de la dynamique verticale des pr´ecipitations.

Des am´eliorations dans la formulation de RadVil sont envisag´ees. Une premi`ere consis-terait `a d´ecrire les ´echanges entre l’eau liquide et l’eau en phase glace. La formulation d’un mod`ele double r´eservoir eau liquide / eau glace a ´et´e tent´ee sans succ`es. En effet, il n’est ais´e de distinguer facilement, dans les termes source des r´eservoirs, les apports li´ees `a la condensation, ou la transformation de l’eau nuageuse et les apports li´es aux tranferts

d’eau d’un r´eservoir `a l’autre. Une autre voie envisag´ee est l’application du concept de RadVil `a des cellules de pluies trait´ees s´eparement. Le mod`ele de pr´evision pourrait donc s’appuyer sur des m´ethodes de type «reconnaissance et suivi de cellules». Enfin, les hy-poth`eses d’´evolution du mod`ele, actuellement tr`es rigides, pourraient ˆetre modifi´ees. On pourrait, par exemple, tenter de d´eterminer le stade d’´evolution du syst`eme pr´ecipitant de fa¸con `a faire ´evoluer dans le temps, le temps de r´eponse et le terme source.

5.9 Conclusion

Cette ´etude de faisabilit´e num´erique et de sensibilit´e a montr´e l’int´erˆet de la mesure du VIL pour la pr´evision de la pluie et les performances d’un mod`ele conceptuel de pr´evision fond´e sur cette mesure. La forte variabilit´e spatiale des pr´ecipitations et du VIL peut nuire `a ce type de mod´elisation. Le lissage de ces variables semble n´ecessaire dans la phase d’initialisation pour assurer une coh´erence spatiale des variables internes du mod`ele. Les hypoth`eses d’´evolution de RadVil portent sur le temps de r´eponse et le terme source. L’application du mod`ele semble donc plus utile lorsque la coh´erence temporelle de ces variables est meilleure que celle de la pluie. Enfin l’int´erˆet du contenu en eau pr´ecipitante semble se r´eduire `a sa partie liquide dans la formulation actuelle du mod`ele qui ne repr´esente pas les processus microphysiques en phase glace.

Le dernier chapitre propose une ´evaluation avec des donn´ees radar r´eelles de fa¸con `a confirmer les r´esultats obtenus dans cette ´etude pr´eliminaire n’utilisant que des donn´ees radar simul´ees.

Chapitre 6

´

Evaluation de RadVil avec des

donn´ees radar r´eelles

Le mod`ele de pr´evision de la pluie RadVil (pr´esent´e dans le chapitre 4) a fait l’objet d’une ´etude de faisabilit´e `a partir de donn´ees radar simul´ees (chapitre 5). Les r´esultats de cette ´etude montrent que le VIL pourraˆıt ˆetre utile pour am´eliorer les m´ethodes de pr´evision par extrapolation des syst`emes pr´ecipitants d´etect´es par radar. Une validation du mod`ele conceptuel implique une ´etude similaire mettant en jeu de v´eritables donn´ees radar volumiques. Hors, les campagnes de mesure impliquant des radars `a auscultation volumique sont rares. En effet, des mod`eles conceptuels du type de RadVil ont ´et´e peu test´es avec des donn´ees radar r´eelles de qualit´e (Dolcine et al., 1998). C’est pourquoi une telle ´evaluation est propos´ee dans ce chapitre `a partir des donn´ees collect´ees durant les p´eriodes d’observation intensives du programme MAP (Mesoscale Alpine Programme). Ce chapitre pr´esente bri`evement ce programme de recherche dans le premier paragraphe. Le deuxi`eme paragraphe documente les ´ev`enements pluvieux choisis pour la validation de RadVil. Nous verrons ensuite comment le taux de pr´ecipitation et le VIL sont estim´es dans le troisi`eme paragraphe. Comme dans le chapitre pr´ec´edent, une ´etude statistique, objet du quatri`eme paragraphe, est r´ealis´ee sur les principales variables du mod`ele. La fin du chapitre est consacr´ee aux r´esultats de cette ´evaluation de RadVil.

6.1 Le programme MAP

Le programme international de recherches MAP (Mesoscale Alpine Programme) ( Bin-der et al., 1999;Bougeault et al., 2001a) vise `a am´eliorer les connaissances et la pr´evision des ph´enom`enes m´et´eorologiques et hydrologiques en montagne : les pr´ecipitations in-tenses ou prolong´ees, les vents violents dans les vall´ees et la turbulence en haute altitude. Le programme est compos´e de 8 volets qui couvrent les domaines suivants :

– les m´ecanismes des pr´ecipitations orographiques, – les anomalies de tourbillon potentiel en altitude,

– les mesures hydrologiques et la pr´evision des inondations, – la dynamique de l’´ecoulement dans un col,

– la pr´evision du foehn,

– le d´eferlement des ondes de relief,

– la structure du sillage engendr´e par les Alpes, – la turbulence dans les vall´ees alpines.

Ce projet, initi´e en 1994 par M´et´eoSuisse et l’´Ecole polytechnique f´ed´erale de Zurich, fait suite `a une s´erie de campagnes de mesure visant `a ´etudier l’influence des montagnes sur l’atmosph`ere (Alpex, FRONT). Le projet a rassembl´e des partenaires de 14 pays et d’organisations diverses comme des services m´et´eorologiques, des ´ecoles et facult´es ainsi que des laboratoires de recherche publics et priv´es.

MAP dispose d’un centre de donn´ees bas´e `a l’´Ecole polytechnique f´ed´erale de Zurich et organise r´eguli`erement des r´eunions scientifiques. Une exp´erience de terrain de grande envergure a ´et´e men´ee durant l’automne 1999 (Bougeault et al., 2001b). Plusieurs p´eriodes d’observations intensives (POI) ont permis de constituer une base de donn´ee cons´equente sur des situations m´et´eorologiques particuli`erement int´eressantes du point de vue scien-tifique. Trois zones g´eographiques ont ´et´e fortement instrument´ees : la r´egion du Lac Majeur, la vall´ee du Rhin et la vall´ee du Wipp. Plusieurs avions de recherche ont auscult´e les nuages pendant les POI ; six radars m´et´eorologiques ´etaient install´es dans la r´egion tandis que d’autres nombreuses mesures ´etaient effectu´ees par des stations automatiques de surface, radio-sondes, profileurs de vent, sodars, scintillom`etres, lidars Doppler, etc.

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Fig. 6.1 – Topographie du domaine sur lequel RadVil est ´evalu´e