Actes - Climato.be

XIX e Colloque de l’Association Internationale de Climatologie
appareillages. Des méthodes d’interpolation spatiale sont utilisées pour couvrir les points de
grille moins riches en observations comme les océans par exemple. Le modèle atmosphérique
utilisé ici comprend 31 niveaux verticaux avec une résolution temporelle de 6 heures.
Le modèle ARPEGE-Climat utilisé à Météo-France est dérivé du modèle de prévision
opérationnelle à courte échéance. Ces deux modèles offrent la possibilité de faire varier la
résolution horizontale entre une zone d'intérêt et ses antipodes. Dans la version climat, la
résolution varie de 50 km au centre de la Méditerranée (40°N-12°E) à 450 km dans le Pacifique
Sud. Ceci assure une résolution d'au moins 60 km sur la France. La discrétisation verticale se
fait sur 31 couches qui suivent le relief avec des épaisseurs variables. Le pas de temps de
calcul est de 30 minutes. La version utilisée est la version 3 (Gibelin et Déqué, 2003).
Une des simulations de 40 ans du modèle du CNRM est utilisée. Elle utilise les Températures
de Surface de la Mer (TSM) observées de 1960 à 1999 (au pas mensuel) et les concentrations
moyennes observées des constituants atmosphériques radiativement actifs (au pas décennal,
en moyenne globale pour les GES, en fonction de la latitude et de la longitude pour les
aérosols). Cette expérience s'appelle DA9.
Pour détecter les trajectoires des dépressions dans les sorties de modèle, il existe des logiciels
de détection qui ont été mis au point comme le programme TRACK (Hodges, 1994) qui et
utilisé dans cette étude. La méthode de suivi des dépressions mise au point par Hodges
identifie les dépressions en recherchant tout d'abord les extrema du champ choisi (pression à
la surface, géopotentiel à 500 hPa, vorticité à 850 hPa) à chaque pas de temps. Les régions sur
lesquelles le seuil de détection choisi est dépassé sont délimitées, puis à l'intérieur de chacune
de ces régions, les points extrêmes sont déterminés. Ces extrema sont ensuite reliés entre eux
pour former des trajectoires. Hodges (1995) définit les trajectoires directement sur la sphère
par optimisation sous contrainte d'une fonction de coût.
Les contraintes imposées assurent la continuité des trajectoires et limitent la distance
parcourue par un système entre deux points d'une trajectoire. Elles limitent aussi les variations
d'intensité et de direction sur une même trajectoire. Ces contraintes sont variables en fonction
de la rapidité de déplacement des systèmes (Hodges, 1999). En outre, divers paramètres sont
requis pour faire fonctionner le modèle comme le seuil en dessous duquel les dépressions ne
sont pas identifiées ainsi qu'un ensemble de paramètres en relation avec la fonction de coût
optimisée sous contrainte par TRACK. Ces paramètres permettent de faire des expériences de
sensibilité afin de déterminer les seuils optimaux à retenir pour des expériences numériques
(Vérant, 2004).
2. Méthodologie
Les trajectoires sont détectées grâce à l’utilisation du programme TRACK sur le champ de
vorticité à 850 hPa. Un fichier de trajectoires est ainsi constitué pour les données issues des
réanalyses ainsi que celles issues de la simulation DA9 du modèle Arpège-Climat. Pour
chaque année, on dispose des valeurs pour la saison froide, période centrée sur l'hiver, allant
du 15 octobre au 15 avril, période pendant laquelle se forment les dépressions les plus creuses
et les plus actives. Les dépressions sont repérées par les coordonnées en longitude et latitude
du centre de la trajectoire toutes les 6 heures ainsi que par la valeur de la vorticité au centre de
la dépression. De plus, chaque trajectoire est également repérée dans le temps avec la date de
première détection de la trajectoire, ainsi que le nombre de périodes pendant lesquelles la
trajectoire est identifiable.
Il est nécessaire de filtrer ce premier fichier établi. Afin de ne pas prendre en considération les
dépressions de faible intensité, une première sélection est effectuée selon la vorticité. On ne
retient que les dépressions qui ont une vorticité supérieure à 100. 10 -6 s -1 . Des tests
341