Précipitations orographiques et convectives en région Cévennes-Vivarais : validation de simmulations numériques par des données pluviométriques et radar

Orographic and convective precipitation in the Cevennes-Vivarais region : validation of numerical simulations by raingauge and radar data

• Auteur / Autrice : Fabien Miniscloux
• Direction : Jean-Dominique Creutin, Sandrine Anquetin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des milieux géophysiques et environnement
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Radar en météorologie

Pluviométrie

Cévennes (France ; massif)

Ardèche (France)

Précipitations (météorologie)

Résumé

Le modèle météorologique non-hydrostatique de méso-échelle MESO-NH a permis de simuler deux évènements pluvieux sur la région Cévennes-Vivarais à une résolution kilométrique. L'objectif de cette thèse est de proposer une approche de validation quantitative de ces simulations de précipitations à partir des données disponibles : radar météorologique et/ou données pluviométriques. Les deux évènements diffèrent à la fois par leur intensité, leur étendue et les mécanismes qui les gouvernent. Le 14/11/86, dans un flux de Sud stationnaire chargé en humidité, le soulèvement orographique provoque la formation de bandes de pluie de faible intensité (<8 mm. H-1) et d'extension verticale limité (<3 km). Dans la nuit du 13 au 14/10/95, un système convectif de méso-échelle quasi-stationnaire a déclenché une crue éclair des rivières cévenoles. Dans ce cas, la convection est fortement développée (jusqu'à 11 km d'altitude) et conduit à des cumuls de 300 mm en 12 h. La validation est faite en deux temps : une analyse "météorologique" des propriétés spatio-temporelles des champs de pluie et une analyse "hydrologique" des quantités d'eau sur des bassins versants. En 86, les sorties du modèle sont comparées aux images du radar bande S de l'expérience "Cévennes 86-88". L'analyse géostatistique permet de caractériser la forme et l'auto-corrélation du champs de pluie, la localisation des cellules ainsi que leur dynamique. L'analyse "hydrologique" est effectuée à partir du krigeage de bloc des mesures ponctuelles, sur des surfaces de validation sélectionnées au préalable à partir d'une analyse topographique du modèle numérique de terrain : le calcul du réseau de drainage permet de déterminer les bassins et sous-bassins de validation pour des échelles allant de 10 à 1000 km2. Les lames d'eau permettent d'estimer le biais de MESO-NH, la coflu-ctuation de la simulation et du krigeage et enfin de comparer les variances d'erreur du modèle MESO-NH et du krigeage.