Tutoriel d'aide à la prévision (technique) convective

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Tutoriel d'aide à la prévision (technique) convective

Nouveau messagede Christophe30 » Lun 23 Aoû 2010 10:14

Tutoriel d’aide à la prévision convective.


Introduction :
La complexité de la prévision convective l’a rend très intéressante, vous trouverez à travers ce tutoriel quelques conseils pour déceler à l’aide des modèles météo les situations potentiellement orageuses.

1) Un regard d’ensemble sur la synoptique :

Avant toute chose et comme dans chaque situation météorologique à analyser, il convient de jeter un œil sur la synoptique générale qui domine sur une zone large.
Bien entendu, il existe différent type de synoptique mais pour faire simple, le tutoriel va mettre en évidence une synoptique « anticyclonique » et une synoptique « dépressionnaire ».

Mise en évidence d’une synoptique « anticyclonique » :
Image

Dans cette situation, les HP (hautes pression) envahissent une bonne partie de l’Europe Occidentale et plus particulièrement la France. Dans ce contexte anticyclonique, les tentatives de convection sont très limitées sachant que la France reste à l’écart des anomalies de basse tropopause. On retiendra que dans un contexte anticyclonique, les masses d’air sont relativement stables et ne permettent pas à la convection de devenir profonde.

Cependant, même en régime anticyclonique, on peut observer une convection diurne à proximité des reliefs, appelée généralement « évolution diurne ».
Cette évolution diurne est le résultat de l’action du soleil : le soleil réchauffe les basses-couches en matinée, créant une parcelle d’air chaud. Cette parcelle d’air chaud devient plus légère que l’atmosphère ambiante et s’élève. Ce processus se répète, génère des mouvements ascendants pour aboutir parfois jusqu’à l’orage.
--> Comment anticiper avec l’aide des modèles météo ces évolutions diurnes ?

CAPE – convective available potential energy – représente l’énergie potentielle disponible pour une parcelle d’air dans un processus de convection.
Bien souvent, le CAPE est à mettre en relation avec le LI.
LI – Lifted Index – témoigne des soulèvements d’une parcelle d’air donnée.
En somme, on utilise le CAPE pour connaître l’énergie disponible en cas de convection et le LI pour savoir si le soulèvement est positif ou négatif.
Si LI > 0°K, il y a stabilité. Si LI < 0°K et donc négatif, il y a instabilité.

Pour en revenir à l’évolution diurne dans un contexte assez anticyclonique, on peut l’anticiper avec ces « indices », disponibles ici :
http://www.meteociel.com/modeles/gfs/ca ... dex/3h.htm en maille large.
http://www.meteociel.com/modeles/wrfnmm ... de=6&map=0 en maille fine.

Lors d’un apport énergétique en CAPE (qui s’exprime en J/Kg) et d’un LI < 0, on peut s’attendre à une évolution diurne à proximité des reliefs, mais parfois aussi en plaine.
C’est nettement plus fréquent en montagne en raison du relief qui favorise des mouvements ascendants, indispensables pour la convection.
En plaine, il arrive qu’on observe un apport en CAPE et un LI négatif sans que la convection s’amorce, en raison des mouvements subsidents.
--> Comment anticiper ces mouvements ascendants ou subsidents ?

Les VV à 700hPa renseignent bien, carte disponible ici :

http://www.meteociel.com/modeles/gfs/ve ... hpa/3h.htm en maille large.
http://www.meteociel.com/modeles/wrfnmm ... e=15&map=0 en maille fine.

Pour faire simple, si les VV (vitesses verticales) sont < 0, il y a ascendance, si VV > 0 on observe subsidence.

Dans notre contexte anticyclonique avec apport énergétique en CAPE, LI négatif (indice de soulèvement négatif), on peut observer une évolution diurne allant jusqu’à l’ondée ou l’orage si nos VV sont ascendantes. Si nos VV restent subsidentes, la convection à de grandes chances d’échouer, d’être inhibée, ne donnant que quelques cumulus de beau temps.

Bien entendu, ces cartes donnent de précieux renseignements, mais seule l’expérience permet de trancher dans ces situations à potentiel orageux très localisé et marginal. Vous trouverez tout de même des indications exploitables.

2) Convection diurne ou nocturne liée à une anomalie de basse tropopause.

Nous allons maintenant mettre en évidence les conséquences convectives du passage d’une anomalie de basse tropopause.

Image

Cette carte montre une anomalie basse à la tropopause (ou anomalie de basse tropopause) qui remonte en flux de sud-ouest depuis l’Espagne vers le Languedoc et PACA en passant par le Golfe du Lion.
http://www.meteociel.fr/modeles/gfs/geo ... pvu/3h.htm maille large.

La chose importante à retenir, c’est que c’est à l’avant de l’anomalie que le forçage d’altitude principal se met en place, avec automatiquement des mouvements ascendants favorables aux orages (VV ascendantes).

http://www.meteociel.fr/modeles/wrfnmm. ... de=5&map=0 ici la Thêta E en maille fine.

On retiendra quelque chose de primordial pour la convection : quand une anomalie de basse tropopause est en phase avec des « langues » de thêta élevée, le gradient qui émane de ce phasage permet à la convection de devenir nettement plus profonde, allant souvent jusqu’à l’orage.
Dans cette situation, la convection peut-être d’autant plus marquée si un apport supplémentaire en CAPE est présent. Cependant, ce n’est pas une obligation, la thêta (thermodynamique) faisant office de « carburant ».

Nous venons de voir quelques explications assez simplistes concernant la prévision orageuse, des cas les plus fréquents. Il existe bien d’autres synoptiques favorables aux orages, telles que l’approche d’une GF (goutte froide), dépression, ou talweg avec anomalie de basse tropopause, dont nous venons de voir les conséquences.

Toutes ces situations orageuses connaissent des sévérités différentes.

3) D’autres cartes qui aident à l’anticipation de la sévérité orageuse :

http://www.meteociel.fr/modeles/wrfnmm. ... de=9&map=0
Jet à 300hPa.
Il est important en prévision orageuse, dans tout type de situation, de regarder la dynamique en altitude.
Avec cette carte, on observe le placement du JET , ses accélérations et décélération.
En ED (entrée droite) et SG (sortie Gauche) de Jet, on observe divergence d’altitude, particulièrement favorable à la mise en place de dégradations orageuses de grande envergure.
Il faut également regarder la dynamique dans les couches moyennes :
http://www.meteociel.fr/modeles/gfs/tou ... hpa/3h.htm
http://www.meteociel.fr/modeles/gfs/tou ... hpa/3h.htm
http://www.meteociel.fr/modeles/gfs/tou ... hpa/3h.htm

Grossièrement, le TA (tourbillon absolu) rend également la convection profonde lors de sa circulation et permet parfois de déceler des « dépressions » de méso-échelle.

Vous trouverez ici le modèle WRF développé par la superbe équipe de Keraunos :
http://www.keraunos.org/wrf-modele-prev ... n-8-km.htm
Il propose différentes cartes spécialisées pour la prévision orageuse dont les cisaillements.

Les cisaillements donnent des renseignements très importants pour la possible formation de trombe/tuba/tornade. Dans un contexte bien cisaillé en basses-couches et en altitude, la formation de phénomènes tourbillonnaires est envisageable.
http://www.keraunos.org/animation-MUCAPE-SRH-0-3km.htm la SRH est un bon récapitulatif des cisaillements entre 0 et 3km d’altitude.
Vous trouverez également l’hélicité sur Météociel, http://www.meteociel.com/modeles/wrfnmm ... e=22&map=0 qui donne également des renseignements des basses-couches à 3 km d’altitude.

Je viens de vous montrer quelques cartes à utiliser. Il est important de regarder tous ces « indices » en cas de dégradation orageuse pour se faire une idée d’ensemble de la situation.
Aussi, il est important de rappeler que ce tutoriel met en évidence les bases de la convection mais que ça ne se limite pas à ça et qu’il faut un niveau technique adapté pour rentrer dans le monde de la convection pure. J’espère cependant que ça aidera certaines personnes à comprendre un peu mieux.

Christophe Ferré, pour l’équipe d’Alerte-Méditerranée.

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Re: Tutoriel d'aide à la prévision (technique) convective

Nouveau messagede Tristan06 » Dim 29 Aoû 2010 15:32

Trés bon dossier Chris, bien expliqué comme d'hab'!
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Cumul septembre 2010: 19mm
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Re: Tutoriel d'aide à la prévision (technique) convective

Nouveau messagede Sudiste-34 » Jeu 10 Mar 2011 12:20

Ceux dont la prévision les intéresse, j'ai trouvé un document fort bien expliqué sur les origines et caractéristiques des Cyclogenèses et précipitations intenses en région méditerranéenne : http://documents.irevues.inist.fr/bitst ... _66_18.pdf

Assez passionnant pour comprendre :)
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Re: Tutoriel d'aide à la prévision (technique) convective

Nouveau messagede sebtwister » Sam 12 Mar 2011 07:54

Merci beaucoup pour ce lien Alex!
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