2.2 Estimation du ZTD par d’autres techniques
3.1.3 Présentation de l’Article : Characterisation of Mediterranean rainfall events
Afin de caractériser l’environnement météorologique à l’origine des pluies intenses Méditerra-néennes, des analyses à mesoéchelle ont été effectuées par Ricard et al. (2008). Ducrocq et al. (2008) ont réalisé une climatologie basée sur des analyses 3D-VAR de mésoéchelle pour des épisodes de pluies intenses sur une période de 4 ans entre 2003 et 2006. On considère les événements ayant causé des pluies quotidiennes dépassant 150 mm entre le 15 août et le 31 décembre. Les données analysées proviennent d’un réseau dense d’observations de surface, des radiosondes et des données satellitaires. Les données foudre et précipitations horaires sont utilisées pour identifier les phases initiale, mature et finale de ces épisodes. Ces analyses, réalisées toutes les 6 heures durant le cycle de vie de ces systèmes, permettent de documenter l’évolution temporelle d’ingrédients clés tels que les jets de basses couches (intensité, orientation), l’instabilité convective disponible et le degré d’humidité de l’atmosphère. Afin d’identifier des caractéristiques de l’environnement de basses couches différentes selon la localisation des précipitations, quatre zones géographiques ont été considérées (Languedoc-Roussillon, Cévennes-Vivarais, Alpes du sud et Corse). Des analyses composites sont ainsi produites en moyennant les va-riables pour chaque zone et chaque phase. L’étude menée par Ducrocq et al. (2008) permet de classer
les événements selon quatre classes en tenant compte des paramètres météorologiques comme le flux de basses couches et de vapeur d’eau, la CAPE (chapitre 1), l’eau précipitable et la convergence du flux d’humidité entres autres.
Suite à l’étude menée par Ducrocq et al. (2008) nous cherchons à analyser les relations existantes entre la localisation des pluies et les quantités de vapeur d’eau visibles par GPS quelques heures avant le déclenchement de l’événement et au cours du maximum de précipitations. On peut alors se demander si un lien direct existe entre la géométrie et l’intensité des flux.
Notre étude porte sur l’ensemble des événements ayant un cumul journalier supérieur à 150 mm de 2003 à 2006. L’ensemble des données issues de chaque campagne est utilisé. Un traitement GPS uniforme a été réalisé sur l’ensemble des données. Une étude similaire avait été amorcée par Lauvaux (2005) sur quelques événements. On propose ici de systématiser les interprétations à l’ensemble des cas. On complète les données GPS par des données pluviométriques issues de l’OHMCV. D’autre part, afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu en termes de transport des masses d’air humide on utilise des images satellites QuikSCAT qui renseignent sur l’orientation et les vents de surface en mer.
Afin d’étudier les liens existants entre la distribution de vapeur d’eau visible par GPS et la lo-calisation du cumul de pluies conséquent, on calcule des anomalies de ZTD. Les anomalies de ZTD sont calculées en soustrayant la moyenne saisonnière (effectuée sur l’automne de l’année de l’évé-nement considéré) de ZTD pour une station donnée à la valeur de ZTD observé à l’instant t à cette même station. On normalise ensuite cette différence par la même moyenne saisonnière. Le résultat final s’exprime en pourcentage (Eq.3.1).
AnomalieZT D= 100 ×ZT D− ZTDMoysaison ZT DMoysaison
(3.1)
La méthodologie consiste dans un premier temps à regarder l’ensemble des quarante événements ayant un cumul supérieur à 150 mm. On applique ensuite une sélection qui conserve les événements pour lesquels on observe une intensité d’anomalies contrastée pour l’ensemble des stations observées. On préfère également conserver les événements pour lesquels la distribution des précipitations est suffisamment étendue et ne se limite pas à une zone de précipitation trop localisée. Les analyses combinent les données GPS, les données de pluviométrie et les vents issus d’images QuikSCAT. On analyse en particulier la variabilité du ZTD conjointement avec l’évolution temporelle du cumul de pluie à la station. Ces comparaisons sont réalisées en choisissant la station GPS et le pluviomètre le plus proche de la localisation de l’événement pluvieux. A l’aide de ces analyses on détermine trois classes d’événements qui dépendent de la localisation de la pluie. On conserve une classification géographique afin de pouvoir comparer nos résultats aux études précédemment menées par Ricard et al. (2007), Ducrocq et al. (2008) et Boudevillain et al. (2009).
3.1 Contexte de l’étude 75
1. PMN s’étend de la plaine de l’Aude à la Montagne Noire et jusqu’aux Pyrénées.
2. LCV correspond à la région qui inclut les Cévennes et la plaine du Languedoc.
3. PACA s’étend du Rhône à la frontière italienne.
2˚ 2˚ 3˚ 3˚ 4˚ 4˚ 5˚ 5˚ 6˚ 6˚ 7˚ 7˚ 42˚ 42˚ 43˚ 43˚ 44˚ 44˚ 45˚ 45˚ 0 50 100 km Hérault Gard Bouches du Rhône Var Alpes Maritimes Vaucluse Lozère Ardèche Drôme Alpes de Hte Provence Hautes Alpes Isère Aveyron Cantal Tarn Aude Pyrénées Orientales Catalonia PMN LCV PACA
FIG. 3.2 – Définition des classes d’événements déterminées en fonction de la localisation des pluies : PMN, LCV et PACA
Pour chacun des événements on réalise deux types de cartes. Le premier type, permet de connaître la distribution des anomalies avant le début des pluies. Les anomalies sont réalisées en effectuant la moyenne des ZTD à la station sur une fenêtre de 4 heures : de -2h à +2h avant le début de l’événement. Le second type de carte est construit de la même façon mais autour du temps où le maximum de cumul de précipitation est atteint.
Pour deux événements choisis (13 Octobre 2005 et 16 Novembre 2006) on regarde plus en détails l’évolution des anomalies de ZTD au cours du temps. On réalise alors des cartes dix heures et cinq heures avant le maximum de l’événement et cinq heures après ce maximum. A titre indicatif, on montre ici la répartition de la pluie typique d’un événement Cévenol qui a lieu pour l’événemnt du 16-17 Novembre 2006. La distribution des zones de précipitations correspond à la classe LCV avec un forçage orographique évident dans ce cas (Fig.3.3).
(a) (b)
FIG. 3.3 – a) Cumul de précipitations 24h du 16/11/06, 06h UTC au 17/11/06, 06h UTC ; b) Cumul de précipitations 24h du 17/11/06, 06h UTC au 18/11/06, 06h UTC. Source : Sevnol / Brice Boudevillain.