Simulation de la visibilité hydrologique du réseau de radars ARAMIS
§ Objectif
Caractériser par simulation et optimiser la qualité de la couverture spatiale du réseau métropolitain de radars météorologiques ARAMIS pour la quantification des précipitations (couverture dite "hydrologique").
Le travail d'ALICIME pour Météo France a consisté à simuler quantitativement les effets sur la mesure de pluie par radar, des échos de sol, des masques induits par le relief, des masques d'origine anthropiques (arbres, bâtiments), et des variations verticales de réflectivité radar. Ces estimations ont pris en compte plusieurs types de profil vertical de réflectivité, différents modes de combinaison volumique des mesures de chaque radar, et la complémentarité des couvertures spatiales des 24 radars qui sont en fonctionnement opérationnel fin 2007.
Ce travail s'est inscrit dans le cadre des actions dirigées par Météo France pour développer la couverture géographique et améliorer la qualité des données acquises et diffusées à partir du réseau ARAMIS (projet PANTHERE de Météo-France). Les simulations exploitent les travaux de recherche du LTHE (UMR 5564 [CNRS, INPG, UJF, IRD], Grenoble).
§ Partenaires
Météo-France
Le Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement (LTHE)
Le Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI)
§ Résultats
ALICIME a réalisé ce travail en trois phases. La première a permis de caractériser la qualité de mesure du réseau ARAMIS sur le sud-est de la France, et d'analyser sa variabilité pour une climatologie de PVR régionaux produite par le LTHE (présentation pdf 2.7Mo). La seconde a étendu les simulations à l'ensemble du réseau métropolitain pour quelques modèles de PVR nationaux. La troisième a consisté à optimiser le mode d'exploration volumique des 24 radars pour obtenir une qualité de "visibilité hydrologique" moyenne proche du maximum réalisable pour chaque radar. Ce mode d'exploration hydrologique optimum, exploitant seulement 2 à 4 sites de mesure par radar, laisse la liberté d'utiliser d'autres angles de site pour une exploration volumique de l'atmosphère répondant à d'autres objectifs.
Un grand nombre de cartes de visibilité simulée pour l'ensemble du réseau ARAMIS permettent d'estimer la qualité de mesure des radars Français en tout point du territoire, de comparer les apports de différents modes d'exploitation des radars, et de différents modes de composition des mesures brutes effectuées à partir de plusieurs angles de site.
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Exemple de carte de visibilité du réseau ARAMIS pour un PVR national moyen. Contacter Météo-France pour plus d'information sur la Visibilité hydrologique du réseau ARAMIS. |
Exemple d'analyse de la variabilité temporelle de la visibilité hydrologique des 5 radars du SE de la France, pour une climatologie de 215 PVR régionaux horaires (bleu=variabilité faible, jaune=élevée, orange=très élevée). |
Exemple d'évolution de la visibilité hydrologique d'un radar lorsque l'angle de site du faisceau radar augmente. |
Un résultat particulier est l'estimation du potentiel maximum de mesure pour le réseau actuel de 24 radars ARAMIS, en supposant que l'on puisse réaliser une exploration complète de l'atmosphère pour chaque radar. La figure ci-dessous indique la variation de ce potentiel sur le territoire métropolitain. (Attention: cette carte ne décrit pas la qualité des produits radars actuellement diffusés, mais donne une idée de la variation relative de qualité de la mesure de pluie par radar sur la France lorsque les meilleurs protocoles de mesure et les meilleurs traitements de données sont utilisés)
