Simulation du bilan hydrique et des débits des grands bassins versants français

La modélisation hydrologique développée par le CNRM-GAME répond à deux objectifs. Le premier est d’améliorer la représentation des processus de surface (la modélisation des débits permettant une validation partielle du bilan hydrique intégré sur l’ensemble d’un sous-bassin). Le deuxième est de se doter d’un outil de modélisation détaillé des grands bassins versants français, utilisable pour des études climatologiques (climat présent ou futur) et dans le cadre de la prévision d’ensemble des crue. Le CNRM-GAME s’est orienté vers une approche distribuée, reposant sur la chaîne Safran-Isba-Modcou.

SIM-France a été validé de manière globale sur une période de 10 ans, pour la hauteur de neige dans les massifs montagneux, les débits des principaux fleuves et rivières de France, ainsi que sur les hauteurs piézométriques des nappes de la Seine et du Rhône.

Publications

• Habets F., A. Boone, J.L Champeaux, P. Etchevers, L. Franchistéguy, E.Leblois, E. Ledoux, P. Le Moigne, E. Martin, S. Morel, J. Noilhan, P.Quintana Segui F. Rousset-Regimbeau, P. Viennot (2008)) : The SAFRAN-ISBA-MODCOU hydrometeorol-ogical model applied over France, Journal of Geophysical Research D : Atmospheres 113, D06113 (2008) 18

  climatologie

La chaîne Safran-Isba-Modcou permet d’estimer les principaux termes du bilan hydrique de la surface et du sol. Dans le cadre d’une réanalyse de la période 1958-2008, elle a permit de caractériser les états de sécheresse en France

Publications

• Vidal, J.-P., Martin, E., Franchistéguy, L., Baillon, M. and Soubeyroux, J.-M. (2010), A 50-year high-resolution atmospheric reanalysis over France with the Safran system. International Journal of Climatology, 30 : 1627–1644. doi : 10.1002/joc.2003
• Vidal, J.-P., Martin, E., Franchistéguy, L., Habets, F., Soubeyroux, J.-M., Blanchard, M., and Baillon, M. : Multilevel and multiscale drought reanalysis over France with the Safran-Isba-Modcou hydrometeorological suite, Hydrol. Earth Syst. Sci., 14, 459-478, 2010

  Prévision d’ensemble des débits

Le couplage de la chaîne SIM avec les prévisions météorologiques d’ensemble on permis la création d’une véritable chaine de prévision d’ensemble hydrologique, capable de fournir des prévisions probabilistes jusqu’à 10 jours d’échéances.

Publications

• Rousset F., Habets F., Martin E., Noilhan J. : Ensemble streamflow forecast over France. ECMWF Newsletter No. 111 - Spring 2007, 21-27
• Thirel G., F. Regimbeau, E. Martin, J. Noilhan and F. Habets (2010) : Short- and medium-range hydrological ensemble forecasts over FranceAtmos. Sci. Let., DOI : 10.1002/asl.254

  Assimilation des débits dans SIM

Pour améliorer les prévisions d’ensemble des débits, une assimilation des débits observés passés a été développée. Elle utilise le logiciel PALM du CERFACS et est basée sur la méthode BLUE (Best linear unbiaised estimator). L’utilisation d’une assimilation permet d’améliorer de manière significative les performances de la chaîne SIM en prévision jusqu’à quelques jours d’échéance.

Publications

• Thirel, G., Martin, E., Mahfouf, J.-F., Massart, S., Ricci, S., and Habets, F. : A past discharges assimilation system for ensemble streamflow forecasts over France – Part 1 : Description and validation of the assimilation system, Hydrol. Earth Syst. Sci., 14, 1623-1637, doi:10.5194/hess-14-1623-2010, 2010
• Thirel, G., Martin, E., Mahfouf, J.-F., Massart, S., Ricci, S., Regimbeau, F., and Habets, F. : A past discharge assimilation system for ensemble streamflow forecasts over France – Part 2 : Impact on the ensemble streamflow forecasts, Hydrol. Earth Syst. Sci., 14, 1639-1653, doi:10.5194/hess-14-1639-2010, 2010