Changement climatique, neige et glacier alpins.

 Objectifs

Les objectifs successifs de ce projet sont :
–  L’analyse du fonctionnement de SAFRAN et CROCUS.
–  le calcul de l’adjoint de l’opérateur d’observation et sa validation.
–  le calcul de l’adjoint du modèle CROCUS simplifié et sa validation.
–  le calcul des sensibilités du modèle de neige CROCUS simplifié par rapport aux différents paramètres physiques du manteau.
–  la sélection des jeux de données (albédo et météorologiques), l’assimilation des données.
–  la comparaison des sorties de modèles sans et avec assimilation des observations et la comparaison avec les mesures aux sols, i.e. l’étude d’impact.

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un doctorat dont le sujet est l’apport de la télédétection pour la modélisation numérique de l’évolution du manteau neigeux et la spatialisation du bilan énergétique des glaciers.
La première partie de ce travail, débuté en novembre 2007, consiste en l’obtention des données d’albédo de surface d’un glacier instrumenté à partir de photographies terrestres et d’imageries satellitaires.

Une fois ces données obtenues, nous poursuivrons en étudiant l’impact de l’assimilation de telles données dans un modèle d’évolution du manteau neigeux utilisé opérationnellement par Météo-France, CROCUS.

La chaîne SAFRAN-CROCUS-MEPRA, développée au Centre d’Etude de la Neige, est actuellement utilisée opérationnellement pour la prévision quotidienne du risque d’avalanche. Le modèle CROCUS fait évoluer virtuellement un manteau neigeux à partir des données météorologiques ‘petite échelle’ fournies par SAFRAN. Il n’intègre pour l’instant aucune observation au sol, ceci étant en particulier dû au fait que les paramètres physiques du manteau neigeux possèdent une grande variabilité spatiale et temporelle. De plus, les lieux de mesures ne sont pas nécessairement simples d’accès ; c’est pourquoi l’utilisation de données de télédétection et l’assimilation de ces données dans CROCUS semblent être une solution assez approprié pour inclure des observations du manteau neigeux dans la prévision numérique de son évolution.

Parmi les paramètres physiques qui décrivent un manteau neigeux, l’albédo, grandeur de surface, dirige souvent le bilan radiatif (voir énergétique) de surface et donc une partie importante du métamorphisme (évolution des propriétés physiques du manteau neigeux). En outre, contrairement aux grandeurs internes du manteau neigeux, sa détermination à partir des données de télédétection est relativement aisée, ce qui facilitera le calcul de l’opérateur adjoint.

Le lieu d’expérimentation sera le glacier de St Sorlin (Massif des grandes rousses, Alpes) qui dispose de l’instrumentation nécessaire.

 Livrables du projet

Le traitement des données brutes sera réalisé par le laboratoire Saphir de Sortie CROCUS (manteau neigeux) pour le massif des Grandes Rousses après assimilation de données réelles d’albédo de surface du manteau

 Partenaires :

IRD/ LTHE

LGGE

CEREA

ENPC