Influence des donn´ ees initiales

En plus des radiosondages du 28 juillet 2006 `a Parakou, nous avons utilis´e d’autres donn´ees pour le cas du 28 juillet 2006, `a savoir les radiosondages de Niamey et les analyses op´erationnelles de l’ECMWF pour tester l’influence des donn´ees initiales de temp´erature et d’humidit´e dans le mod`ele diagnostique.

3.6.1 Les radiosondages de Niamey

Pour pallier les probl`emes de biais humide des sondes MODEM et compl´eter l’´etude sur la sensibilit´e aux conditions initiales (temp´erature et humidit´e), les radiosondages de Niamey ont aussi ´et´e utilis´es [Niamey est situ´e au 400 km au nord de Copargo et Parakou]. Ils ont ´et´e effectu´es avec des sondes RS92 qui sont celles pr´esentant le moins de probl`emes

3.6. Influence des donn´ees initiales

de biais humide (Nuret et al., 2008). Un des radiosondages int´eressant de Niamey est celui du 28 juillet 2006 `a 6h, effectu´e lors du passage de la pointe nord de la ligne de grains sur Niamey, ce radiosondage est situ´e loin au nord de Parakou, mais il co¨ıncide avec le passage de la ligne de grains.

(a) (b)

Fig. 3.33 – a) Humidit´e relative (%) des radiosondages de Niamey les 27 `a 17h (rouge) et 23h (bleu) et 28 juillet 2006 `a 5h (noir) et 11h (vert). b) Humidit´e relative (%) des radiosondages du 28 juillet 2006 de Niamey `a 11h (noir) et 17h (vert) et de Parakou `a 10h (rouge) et 16h (bleu)

La figure 3.33(a) montre l’humidit´e relative en % mesur´ee par les radiosondages des 27 et 28 juillet 2006. La figure 3.33(b) compare les radiosondages de Niamey `a ceux de Parakou.

3.6.2 Les analyses op´erationnelles de l’ECMWF

Les analyses op´erationnelles de l’European Centre for Medium-Range Weather Fore-casts ont aussi ´et´e utilis´ees. Les radiosondages pr´esentent en effet une bonne r´esolution verticale mais ne repr´esentent qu’un profil, et sont trop espac´es temporellement (toutes les 6 heures pour les radiosondages de PARAKOU du 28/06/2006). Les analyses de l’ECMWF bien que n’ayant qu’une dizaine de niveaux entre 0 et 20 km d’altitude, pr´esentent

l’avan-tage d’avoir une bonne r´esolution spatiale le long de la coupe (0, 25◦

soit 27,33 km), ce qui permet d’utiliser 5 profils pour les coupes ´etudi´ees (cf figure 3.34) et donc une variabilit´e au sein de la coupe 2D.

(a) Temp´erature (K) (b) Humidit´e sp´ecifique (g.kg−¹)

Fig. 3.34 – Analyses op´erationnelles de l’ECMWF pour le 28 juillet 2006 `a 6h, autour du RONSARD, a) Temp´erature b) Humidit´e sp´ecifique

La faible r´esolution verticale nous oblige `a interpoler les donn´ees, ce qui donne des profils liss´es, compar´es aux radiosondages de Parakou et de Niamey (cf figure 3.35), mais en terme d’humidit´e, les donn´ees de l’ECMWF sont en accord avec les radiosondages.

3.6.3 Influence de l’humidit´e sp´ecifique sur la saturation

Comme nous l’avons vu pr´ec´edemment, un des param`etres importants de la microphy-sique est la condensation. Or ce processus d´epend directement de la saturation de l’air, qui est modifi´ee par la dynamique, ou par un refroidissement caus´e par l’´evaporation des pr´ecipitations. Dans le cas de nos restitutions microphysiques, la saturation de l’air peut ˆetre modifi´ee par les donn´ees de temp´erature et d’humidit´e utilis´ees.

La majorit´e des restitutions de cette ´etude ont ´et´e effectu´ees avec des conditions ini-tiales issues du radiosondage de Parakou du 28 juillet 2006 `a 10h. Or nous disposons aussi

3.6. Influence des donn´ees initiales

(a) Temp´erature (K) (b) Humidit´e sp´ecifique (g.kg−¹)

Fig.3.35 – Comparaison des radiosondages de Parakou (rouge) et de Niamey (vert) avec les analyses op´erationnelles de l’ECMWF (bleu). a) Temp´erature b) Humidit´e sp´ecifique

des radiosondages de Niamey, et notamment celui du 28 juillet `a 5h35. Ce radiosondage est int´eressant par son horaire co¨ıncidant avec le passage de la ligne de grains au dessus de Niamey. Il est `a noter cependant qu’il n’est pas colocalis´e avec le RONSARD, il se situe 400 km au nord. Les donn´ees de l’ECMWF qui sont utilis´ees sont elles colocalis´ees avec le RONSARD, et co¨ıncident en temps avec le passage de la ligne de grains. Leur principal d´esavantage est leur faible r´esolution verticale.

Pour tester ces donn´ees diff´erentes, nous avons r´ealis´e des restitutions avec le champ de vent de 7h01 (coupe I) du RONSARD. Ces caract´eristiques sont les mˆemes que les restitutions utilisant les champs de vent du RONSARD du chapitre 3, avec la r´esolution de la temp´erature. La figure 3.36 illustre la diff´erence d’humidit´e relative entre les diff´e-rentes restitutions. Cette diff´erence d’humidit´e relative est li´ee aux conditions initiales. On remarque que l’air est satur´e dans la convection d`es 1 km d’altitude avec le radiosondage de Niamey et d`es la surface pour les donn´ees de l’ECMWF. Pour la partie stratiforme, la saturation de l’air par rapport `a l’eau liquide est atteinte `a des altitudes plus basses que pour le radiosondage de Parakou.

(a) Radiosondage de Parakou -28/07/06 `a 10h (b) Radiosondage de Niamey -28/07/06 `a 5h35 (c) Analyse de l’ECMWF -28/07/06 `a 6h

Fig. 3.36 – Humidit´e relative en fonction des donn´ees de temp´erature et d’humidit´e utilis´ees : a)Radiosondage de Parakou 28/07/06 `a 10h. b) Radiosondage de Niamey -28/07/06 `a 5h35 c) Analyse de l’ECMWF - -28/07/06 `a 6h

Cette diff´erence d’humidit´e relative modifie les champs microphysiques. Dans l’en-semble les restitutions restent comparables en terme de structures principales, de contenu ou de r´eflectivit´e. Ceci indique que la microphysique est influenc´ee en premier lieu par la dynamique. Il y a n´eanmoins des diff´erences notables, surtout en phase liquide et notam-ment pour la phase nuageuse.

L’air ´etant satur´e plus bas en altitude (cf figure 3.36) la condensation est donc active dans les basses couches et le nuage liquide est form´e d`es 1 km d’altitude pour le radioson-dage de Niamey et d`es 200 m pour les donn´ees de l’ECMWF. Si la base du nuage est plus basse , sa hauteur maximale reste la mˆeme. On se retrouve donc avec un nuage ayant un d´eveloppement vertical beaucoup plus important (cf figure 3.37).

Avec un nuage commen¸cant plus bas en altitude, les pr´ecipitations sont form´ees tout le long de la colonne convective et sont donc plus importantes (cf figure 3.38). L’humidit´e relative ´etant plus ´elev´ee, l’´evaporation des pr´ecipitations est, elle, moins active. On a donc des taux pr´ecipitants au sol plus importants. L`a aussi on note que la phase glace est moins impact´ee par la variation d’humidit´e relative.

Le type de donn´ees initiales utilis´e influence sensiblement les restitutions microphy-siques, la temp´erature et l’humidit´e ´etant des param`etres clef des conditions de saturation de l’air par rapport `a l’eau liquide et donc de la formation des pr´ecipitations. N´eanmoins, en terme de structure et d’intensit´e, les champs de pr´ecipitations liquides et glac´es sont