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Supercellules sur les Vosges : analyse des performances du modèle WRF 1 km
Le modèle WRF 1 km France a désormais plus d'un an d'existence. Déployé depuis avril 2014, il constitue le fer de lance du dispositif de modélisation utilisé par Keraunos pour la prévision des orages en France.
Un modèle ultra-haute résolution optimisé début 2015
Disposant de la plus forte résolution en France pour un usage en prévision opérationnelle, le modèle WRF-NMM 1 km se déploie sur plus de 1.000.000 de points de maille et 38 niveaux verticaux, ce qui lui confère une finesse exceptionnelle. Cette finesse lui permet notamment de résoudre la convection de manière explicite, et les premières conclusions sur ses performances en situation convective active ont été présentées lors du séminaire 2014.
Afin d'accroître encore davantage les performances du modèle, plusieurs optimisations ont été mises en oeuvre au début de l'année 2015. Parmi elles, l'optimisation la plus significative a concerné l'initialisation du modèle. Cette dernière a été sensiblement affinée, afin de fournir à la simulation les conditions les plus proches de la réalité, autant dans le domaine qu'à ses frontières. Ce point est en effet critique pour des résolutions aussi élevées.
Analyse de la performance du modèle WRF 1 km sur la situation du 13 mai dans les Vosges
La situation du 13 mai, la plus violente en termes de convection depuis le début de l'année, a fourni un cas d'étude très intéressant pour évaluer le modèle WRF 1 km dans sa nouvelle configuration.
Il s'avère que le réalisme de la simulation est probant sur plusieurs aspects, avec la génération de plusieurs structures supercellulaires sur les Vosges, dont une particulièrement active, formée à l'ouest du massif, le balayant rapidement, puis gagnant l'Allemagne. La trajectoire, la vitesse de déplacement et la morphologie de la supercellule présentent un haut de niveau de fidélité à la réalité.Plusieurs champs sont présentés sur le panel de synthèse ci-contre. On y voit notamment la génération d'une méso-dépression à l'avant immédiat de la supercellule principale. Cette dernière présente un crochet, et l'algorithme développé par Keraunos afin de mettre en évidence les mésocyclones générés par le modèle localise bien l'un d'eux, très intense, sur le centre des Vosges. Celui-ci est d'ailleurs associé à un noyau d'hélicité relative extrême sur l'épaisseur 0-3 km.
Le réalisme du modèle est également vérifié par l'image satellite infrarouge simulée. Cette dernière (ci-dessous à gauche) présente en effet des caractéristiques très voisines de l'image réelle (ci-dessous à droite), avec une structure thermique de forme elliptique et les sommets les plus froids (overshooting top) sur son flanc ouest :
Les performances du modèle WRF 1 km France ont ainsi appuyé de manière favorable le diagnostic porté sur cette situation dans le cadre de la prévision opérationnelle. De fait, il contribue de manière très pertinente au panel de modèles utilisé par Keraunos pour évaluer les risques orageux sur la France.
Accès libre au modèle jusqu'à la fin du mois de mai
Plusieurs champs du modèle WRF 1 km sont accessibles en ligne, avec deux mises à jour quotidiennes.
Actuellement, et jusque fin mai 2015, l'ensemble de ces champs sont consultables en libre accès. Une partie d'entre eux sera de nouveau réservé aux membres bienfaiteurs du Fonds Keraunos à partir de début juin.