par Laure Raynaud et Yann Michel

paru dans le Rapport de Recherche de Météo-France 2016 (ISSN : 2116-438X)

La prévision du temps à échelle fine, pour les phénomènes dangereux comme le brouillard, les orages ou les rafales de vent, s’appuie sur le modèle AROME   de Météo-France. L’ensemble d’assimilations AROME   a été développé, et il est maintenant utilisé pour estimer les statistiques d’erreurs dans l’assimilation déterministe, mais également pour initialiser la prévision d’ensemble PEARO  . L’ensemble d’assimilations et de prévisions AROME   est basé sur un ensemble d’assimilations variationnelles, où les observations sont explicitement perturbées. Ce schéma permet de mieux représenter le cycle des erreurs dans nos systèmes, mais avec un coût de calcul important. Le GMAP   a donc développé une version d’AROME   à 3.8 km de résolution, afin de limiter le coût numérique d’un tel ensemble.

Des schémas de perturbations étaient à l’étude : par exemple, la température de surface de la mer est différente dans chaque membre. Pour améliorer la dispersion de l’ensemble, le GMAP   a développé un schéma d’inflation novateur, qui repose sur une comparaison de la dispersion de l’ensemble avec son erreur quadratique moyenne. Les statistiques d’erreurs peuvent être calculées en temps réel sur l’ensemble et décrivent les variations spatiales et temporelles de l’incertitude (voir figure). Elles ont bénéficié d’algorithmes de filtrage sophistiqués, destinés à minimiser l’erreur d’échantillonnage induite par la taille limitée de l’ensemble - 25 membres dans la version initiale.

Écart-type d’erreur de vent (m/s) pour une prévision à 3 heures, issu de l’ensemble d’assimilations AROME  , valable le 23 juin 2016 à 15H UTC, au sommet de la couche limite. La forte incertitude est liée dans ce cas au développement de structures orageuses violentes sur le Nord-Ouest de la France.

Ces études visaient à quantifier l’apport de cet ensemble d’assimilations à AROME   et à la PEARO   sur des périodes longues, avec une mise en opérationnel prévue pour 2018.