Cours météo

Explications des paramètres modélisés sur Espacemeteo

jeudi 23 mai 2013
St Didier
05:47:30
leversoleil 05:59
couchersoleil 21:35
Durée du jour 15:36
+ 02'

Explications des paramètres GFS

Le modèle GFS (GlobalForecast System) est produit par le National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Cet organisme est un regroupement de plusieurs centres nationaux de prévisions météorologiques aux Etats-Unis. 

 

Parmis les 9 centres nationaux, l’Environmental Modeling Center (EMC) développe particulièrement le modèle GFS. Le Global Forecast System est initialisé quatre fois par jour : 5h40 (run 00z) – 11h40 (run 06z) – 17h40 (run 12z) – 23h40 (run 18z). Dans le cas du GFS 0,5°, les calculs de prévisions brutes jusqu’à 192h (8 jours) par pas de 3 heures durent environ 1h30 après l’initialisation du modèle.

 

Les cartes fournies et traitées par Espacemétéo peuvent être utilisées comme un outil de prévision de gamme moyenne à l'échelle d'une nation comme la France. Ces données restent issues d'un calcul théorique brute et il est conseillé aux prévisionnistes de croiser les différents paramètres proposés afin d'obtenir une projection fiable. Au delà de 4 à 5 jours, les sorties de ce modèle peuvent facilement varier et il suffit d'un petit changement dans l'entrée initiale pour que les résultats varient d'un run à l'autre (effet papillon).

 

Description des paramètres du modèle GFS 0,5° développés par Espacemétéo :

O = paramètre opérationnel        NO = paramètre Non opérationnel

 

 

TEMPERATURES

Température prévue à 2 mètres au dessus du sol. Ce paramètre est exprimé en degrès Celsius.

 

 

 

O

PRECIPITATIONS

Cumul de précipitations prévu sur 3h en mm (ou litre / mètre carré).

 

 

 

O

ACCUMULATION DE PRECIPITATIONS

Précipitations cumulées à partir de h+3 et jusqu'à l'échéance choisie.

A titre d'exemple, si vous cliquez sur l'écheance h+180, vous aurez alors le cumul prévu dans les 180 prochaines heures soit environ une semaine.

 

O


PRESSION AU SOL

Carte de la pression réduite au niveau de la mer. Les lignes d'égale pression sont côtées tous les 1 hPa et renforcées par un trait gras tous les 5 hPa.

La direction du vent épouse globalement les isolignes en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre autour des hautes pressions (<1013 hPa) et dans le sens inverse autour des basses pressions (>1013 hPa). On peut également évaluer l'intensité du vent en tenant compte du resserement isobarique. Plus il est important, plus les vents seront forts.

 

VENT MOYEN

Cette carte synthétise deux éléments :

- la vitesse du vent moyen à 10 mètres au dessus du sol en km/h représentée par les plages de couleurs ;

- la direction du vent moyen à 10 mètres au dessus du sol représentée par des flèches.

 

O
 

RAFALES

Cette carte synthétise deux éléments :

- la vitesse des rafales maximales de vent attendues en km/h représentée par les plages de couleurs ;

- la direction du vent moyen représentée par des flèches.

NO

TEMPERATURE A 850 hPa

Carte de la température prévue à 850 hPa ( = 1500 mètres d'altitude). Ce paramètre permet de juger thermiquement la masse d'air qui nous survole. Pourquoi 850 hPa ? C'est à partir de cette altitude que l'on estime que le sol n'est plus responsable d'une évolution de la température entre le jour et la nuit. Seuls les advections de masses d'air en seraient la cause.

 

O

 

 

VITESSE VERTICALE 700 hPa

Il est bien connu que le vent se déplace horizontalement. Pourtant, on oublie souvent qu'il se déplace également verticalement. Cette carte représente la composante verticale du vent. Cette vitesse verticale est exprimée en hPa/heure. Lorsque les valeurs sont négatives on parle d'ascendance. Si elles sont positives, on parle de descendance.

Ce paramètre est très utile pour examiner l'état d'activité d'un front, la nature d'une cyclogénèse ou même le caractère explosif d'un développement convectif. Pour cela, il est nécessaire d'analyser les dipôles ascendances/subsidences qui permettent d'observer organisation et désagrégation d'un système nuageux. L'ascendance force l'humidité à s'étaler sur toutes les couches de l'atmosphère et à engendrer nuages voire précipitations. A l'inverse, la subsidence les assèchent et permet leur stabilisation.

O

HUMIDITE au sol

Ce paramètre fait état de l'humidité au sol exprimé en %.

 

 

 

O
 

HUMIDITE A 700 hPa

Ce paramètre fait état de l'humidité à 700 hPa (=3000m) exprimée en %. A ce niveau, il est utile pour identifier les zones nuageuses frontales. Attention toutefois, en cas de phénomènes d'inversion, l'humidité est davantage présente en basses couches qu'au niveau traité par le paramètre. On est alors trompé car au sol la grisaille domine alors que le paramètre faisait état d'une atmosphère pauvre en humidité à 700 hPa.

NO

 

 

 

 

CAPE

La CAPE (Convective Available Potentiel Energy ou Energie Potentielle de Convection Disponible) représente l'énérgie potentielle dont dispose une particule d'air lors de son ascension à partir du niveau de convection libre. Elle est exprimée en J/Kg. Il s'agit donc de l'énergie convective disponible dans 1 Kg d'air.

CAPE < 500Absence d'orages
500<1500Risque d'orages monocellullaires faibles
1500<2500Risque d'orages multicellullaires
CAPE > 2500Risque d'orages multicellullaires à supercellulaires intenses

Nous évoquons ci dessus l'idée de "risque" dans la mesure où il est possible d'avoir une CAPE très élevée (3000 J/Kg) sans pour autant avoir un déclenchement orageux. Ce n'est donc pas un déclencheur.

O

CIN

La CIN représente l'énergie d'inhibition convective, c'est-à-dire l'énergie nécessaire pour briser le travail de la force de flottabilité.

Plus les valeurs sont faibles, plus le risque de déclenchement de la convection s'amoindri. Néanmoins, si elle parvient à se déclencher, la quantité de vapeur d'eau disponible lors de la convection est plus grande que lorsque de nombreux nuages convectifs se déclenchent en se partageant la vapeur d'eau des basses couches. On aboutit alors à un évènement orageux plus violent. 

O

 

 

 

 

SRH

SRH ("Storm Relativity Helicity" ou "Hélicité Relative”) est une mesure du tourbillon créé par un cisaillement des vitesses dans l'environnement de l’orage. Elle permet ainsi de connaître la capacité qu'à un système orageux de s'organiser en supercellule. De plus, ce paramètre est très utile pour juger d'un potentiel tornadique puisqu'il fait état du comportement des masses d'air de basses couches (ascendances et descendances).

SRH (m²/s²)Potentiel à tornades
SRH < 150Marginal
150<300Faible
300<500Modéré à fort
SRH > 500Très fort

O

 

Indice K

Le K index représente l'instabilité convective. C'est également un bon indice dans la prévision d'un risque orageux. Les valeurs en deça de 30 sont peu communes aux situations orageuses. Au delà, plus on s'en éloigne et plus le risque augmente.

NO

NEBULOSITE

Carte de la nébulosité sommée à tous les étages de l'atmosphère (nuages bas, nuages de l'étage moyen, nuages d'altitude). Plus les couleurs sont sombres et plus la couverture nuageuse sera épaisse.

 

 

O

TOURBILLON ABSOLU A  500 hPa

Carte présentant le tourbillon absolu à une altitude de 500 hPa soit 5570 mètres d'altitude en atmosphère standard.

 

 

O

INTENSITE SOLAIRE

Puissance du rayonnement solaire exprimée en W/m².

 

 

O

 

 

HAUTEUR TROPOPAUSE

La tropopause marque la séparation entre la troposphère* et la stratosphère*. Il s'agit d'une surface semi-rigide située en moyenne à 300 hPa (9200 mètres d'altitude) qui peut difficilement s'étirer vers le haut mais qui à tendance à aisément s'étendre vers le bas sous forme d'anomalie de tropopause. Ce qu'il importe dans l'analyse de ce paramètre ne sont pas tant ses valeurs mais davantage sa variation qui marque en cas d'anomalie un décrochage de tropopause. Ceci provoque un soulèvement de l'air à l'avant et marque un pôle d'ascendance associé souvent à une zone frontale.

* troposphère : première couche de l'atmosphère à partir de la surface définit par une décroissance de la température en fonction de l'altitude.

* stratosphère : couche où la température croit avec l'altitude.

O

 


ISOTHERME 0°C

Altitude en mètre où la température est de 0°C.

Ce paramètre, également appelé "niveau de congélation" permet d'estimer la limite entre une température positive et négative. C'est pourquoi il est renseigné dans les bulletins de montagne en saison hivernale. Toutefois, ce paramètre ne s'apparente pas à l'altitude de la limite pluie-neige du fait d'une certaine inertie dans la fusion des flocons de neige. C'est à l'analyste de le rectifier en soustrayant en moyenne aux valeurs affichées 400 mètres pour obtenir une limite entre pluie et neige. Plus les précipitations seront intenses, plus la limite pluie-neige sera basse par rapport à l'isotherme 0°C.

 

O

TEMPERATURE DU SOL

Température observée à 10 cm au dessus du sol. Ce paramètre est exprimé en degrès Celsius.

 

 

 

O

EPAISSEUR DE NEIGE AU SOL

Carte présentant le cumul de neige au sol à x échéance et exprimé en cm. Le paramètre prend en compte la fonte de la neige.

 

 

O
 

ADVECTION DE TEMPERATURE A 850 hPa

Le vent transporte de l'air ayant une certaine température depuis une zone vers une autre où la température est différente. Il s'agit d'une advection de la température. L'advection peut être chaude (si elle est positive) ou froide (si elle est négative). L'ensemble de ces advections perturbe la distribution thermique en créant logiquement du vent thermique.

NO
 

DIVERGENCE A 300 hPa

Ce paramètre présente la divergence horizontale du vent à 300 hPa (= 9200 mètres) soit la hauteur moyenne de la tropopause.

Nous avons vu précédemment qu'il s'agissait d'une surface semi-rigide. Lorsque des ascendances se produisent au sein de l'atmosphère, les particules d'air montent en altitude jusqu'à buter contre la tropopause qui constitue un couvercle qui ne peut s'étirer vers le haut. Selon le principe de conservation de la masse, il ne peut y avoir d'accumulation d'air en un même point. C'est pour cette raison que l'air s'évacue en divergeant. On comprend alors comment une divergence marquée à cette altitude témoigne de courants ascendants forts et d'une circulation dépressionnaire. De même, ceci est une explication relativement simple de l'étalement des enclûmes des cumulonimbus sous la tropopause sous l'effet d'une forte divergence d'altitude.

A l'inverse, les mouvements convergents à la tropopause conduisent à une subsidence amplifiée de l'air dans la troposphère associée à une circulation anticyclonique plus ou moins stable.

NO
 

GRADIENT DE TROPOPAUSE

Ce paramètre présente le gradient de tropopause. Lorsque les valeurs sont élevées, c'est que la hauteur de la tropopause présente une grande variation sur une distance courte.

NO
 

HUMIDEX

Ce paramètre est une indice de la chaleur ressentie par notre corps. 

Par temps chaud notre corps produit de la sueur. L'évaporation de celle çi refroidit notre organisme et permet de maintenir une température constante de 37°C. Toutefois, plus l'humidité de l'air est forte et moins la sueur s'évapore. Au delà de 90%, cette évaporation s'arrête. En combinant, température et humidité, l'humidex permet de donner un indice de confort.

HumidexDegré de confort
< 18Aucune sensation liée à la chaleur
18 à 29Bien être
29 à 34Légère incommodation
34 à 39Sensation de malaise
39 à 45Beaucoup d'inconfort
45 à 53Danger
> 53Coup de chaleur imminent
NO
 

NIVEAU DE LA COUCHE LIMITE

La couche limite atmosphérique est une couche s'étendant de la surface à environ 1500 mètres d'altitude (850 hPa) et dans laquelle l'air est sensiblement influencé par la croute terrestre. Au delà de la couche limite, on parle d'atmosphère libre tant l'influence de la surface devient négligeable et l'écoulement de l'air laminaire.

Au sein de la couche limite, l'écoulement de l'air est à l'inverse freiné par la rugosité de la surface (le relief notamment) si bien que le vent y est moins fort mais les turbulences marquées. Leur étude est particulièrement complexe et l'utilisation de l'échelle aérologique est bien plus pertinente.

En cours de nuit et tout début de matinée, la couche limite est fine et stable. En cours de journée, la hausse des températures favorise une augmentation en altitude de cette couche associée à une turbulence plus marquée et à de plus fortes rafales de vent.

NO
 

THETAE A 850 hPa

La température potentielle équivalente ou thétaE est un paramètre extrêmement utile pour ne pas dire indispensable à toute prévision. Il s'agit d'un paramètre virtuel qui n'est donc pas mesurable mais calculable.

Si l'on s'intéresse à la théorie, on sait que la température décroit avec l'altitude. Si l'on se place à 850 hPa (= 1500 mètres), la thétaE  est la température que prendrait une particule d'air à 850 hPa si on l'obligeait à descendre au niveau 1000 hPa (=350 m) sans échange de chaleur avec l'extérieur et à condition que l'air n'y soit pas saturé.

En pratique, ce paramètre permet le tracé des fronts là où les gradients sont maximaux. Ces régions où la thétaE varie brutalement marque une fort différentiel thermique marquant la présence d'une zone dite barocline.

Enfin, il est précieux de comparer la thétaE avec le niveau de tropopause. Lorsque une zone de haute thétaE entre en phase avec une anomalie de tropopause, un mécanisme d'intéraction se met en place et peut aboutir à un creusemenent dépressionnaire (parfois explosif qui plus est).

NO

 

   


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