Simulation climatique des pluies extrêmes horaires par un modèle à

M2 OASC : Fiche de stage
Titre du stage :
Simulation climatique des pluies extrêmes horaires par un modèle à convection explicite
Nom et statut du (des) responsable (s) de stage :
Michel Déqué, responsable de l'équipe EAC, CNRM-GAME
Olivier Nuissier, chercheur dans l'équipe MICADO, CNRM-GAME
Samuel Somot, chercheur dans l'équipe EAC, CNRM-GAME
Coordonnées (téléphone et email) du (des) responsable (s) de stage :
0561079382 [email protected]
Sujet du stage :
La modélisation des pluies extrêmes dans le sud-est de la France nécessite des modèles à convection
profonde explicite et à très haute résolution spatiale pour bien prendre en compte les forçages locaux et la
physique du phénomène. Jusqu'à très récemment, ce type de modèles, déjà utilisé en prévision du temps,
ne pouvaient pas être exploités pour des simulations longues pour des raisons de manque de puissance de
calcul. Cela limite fortement les analyses scientifiques concernant la variabilité climatique de ce
phénomène et son évolution future dans un contexte de changement climatique. Dans ce stage, nous
proposons pour la première fois d'utiliser des simulations climatiques à très haute résolution pour attaquer
ces questions.
Le sujet s'appuie sur l'exploitation scientifique de simulations longues effectuées avec le modèle non-
hydrostatique AROME à convection profonde explicite et à résolution spatiale de 2,5 km couvrant la
partie Sud-Est de la France. 3 simulations seront disponibles au début du stage :
- une simulation dite d'évaluation (20 périodes juillet-décembre) dans laquelle AROME est piloté par la
réanalyse ERA-Interim qui représente notre meilleure connaissance de la circulation atmosphérique
globale mais à basse résolution
- une simulation du climat présent (10 ans) dans laquelle AROME est piloté par une simulation du climat
présent réalisée avec un modèle de climat global à basse résolution et issu de l'exercice CMIP5
- une simulation du climat présent (10 ans) dans laquelle AROME est piloté par une simulation du climat
futur réalisée avec le même modèle de climat global selon le scénario RCP8.5 issu de CMIP5
Précisons qu'entre les modèles à basse résolution et le modèle AROME, nous intercalons le modèle
ALADIN-Climat (12 km de résolution) pour éviter un saut de résolution trop important.
.
Une étude préliminaire a été faite à partir des cumuls quotidiens et des données analysées de SAFRAN. Il
faut en effet d'abord confronter le modèle à la réalité en effectuant une simulation pilotée par des
réanalyses ERA-interim et en comparant le comportement du modèle aux réanalyses SAFRAN. Ensuite,
nous avons analysé la période 2091-2100 du scénario RCP8.5 par comparaison à un scénario de
référence.
L'objectif de ce stage est de creuser plus avant cette analyse en s'intéressant aux pluies horaires. Pour cela
on dispose des séries horaires sur le quart Sud-Est de la France dans les simulations ALADIN et AROME
dans toutes les simulations mentionnées ci-dessus. En s'inspirant des techniques qui commencent à se
répandre en Europe sur l'évaluation des spectres de précipitations extrêmes dans les modèles numériques
de climat, on effectuera une comparaison entre les pluies horaires intenses d'ALADIN et celles
d'AROME. Puis, à l'aide de données de précipitations recalculées à partir d'images radar (base de données
ANTILOPE de Météo-France) on évaluera le degré de similarité entre ces pluies et celles issues du
modèle, et on fera le lien avec les résultats obtenus précédemment sur les pluies quotidiennes