Prévisibilité et utilisation pratiques des paramètres

Prévisibilité et utilisation
pratiques des paramètres
météorologiques en
agriculture
André Cantin
Météorologiste
Services météorologiques du Canada
Environnement Canada
Plan de la présentation
• Environnement Canada et le Service
Météorologiques au Québec
• Quelles informations sont disponibles et
comment y avoir accès
• AVERTISSEMENTS: quelques définitions
• PRÉVISIBILITÉ des paramètres météo
• Comment prévoit-on le temps: un aperçu
Direction régionale Service météorologique du Canada - Région du Québec (11-12-03)
Directeur régional
Service météorologique du Canada- région du Québec
Division de la production
Division des sciences atmosphériques et enjeux environnementaux
Centre de prévisions météorologiques
à l'aviation de l'Est du Canada
Laboratoire
conditions météorologiques menaçantes
Centre de prévisions
des intempéries (CPI)
Changements climatiques
Météorologiste transfert technologique et science
MTTS
Qualité de l'air
Toxiques atmosphériques
Division du monitoring et technologie
Division des services/sensibilisation régionale
Météorologues de sensibilisation aux Alertes
Bureau national de services aux médias - Rimouski
Technologie de l’information
Centre de prévision des intempéries
Responsabilités
•
•
•
•
25 à 30 météorologues travaillant 24/7 – 365j/an
Analyse et suivi du temps présent
Diagnostic des causes du temps passé et présent
Prévisions météorologiques pour tout le Québec – sauf les Iles de la
Madeleine.
• Rédaction et transmission des avertissements, veilles et alertes
météo
• Rédaction des bulletins « Sommaire du temps significatif »
•
TYPE DE PRÉVISION:
–
–
–
–
Publiques court et long terme
Maritimes – prévisions et avertissements
Qualité de l’air – INFO-SMOG
Ondes de tempêtes – collaboration avec Institut Maurice Lamontagne
Station de travail
du météorologue
NinJo
Scribe
Image Manager
Edigraph
Station NinJo
LES RÉGIONS DE PRÉVISIONS PUBLIQUES AU QUÉBEC
Les régions
publiques
couvrent un
territoire
relativement
grand où la
climatologie
est plus ou
moins similaire
La prévision météo
d’Environnement Canada
• Où la retrouver???
– Radio-météo http://www.ec.gc.ca/meteo-weather/default.asp?lang=Fr&n=792F2D20-1
– Répondeurs
– Internet: WWW.METEO.EC.GC.CA
– Internet média
– Via Blackberry : http://wap.gc.ca/cgi-bin
– RADIO – TÉLÉVISION : Attention à la source
de la prévision diffusée…elle n’est peut-être
pas d’Environnement Canada
RADIO-MÉTÉO CANADA
Réseau Radiométéo (RMC)
• 28 antennes et 3 répétitrices
• Portée d’environ 65Km de rayon
• Diffusion en continu sur 7 fréquences VHF
– 162,(400, 425, 450, 475, 500, 525, 550)Mhz
• Contenu bilingue
–
–
–
–
–
–
Identification
Alerte (tonalité et texte)
Prévision(s) publique(s)
Avertissement(s) maritime(s)
Prévision(s) maritimes(s)
Observations horaires
Amqui 162.400
Baie-Trinité 162.475
Blanc-Sablon 162.400
Carleton-sur-Mer 162.500
Chibougamau 162.550
Dégelis 162.550
Gaspé 162.550
Gatineau 162.550
Harrington Harbour 162.550
Îles-de-la-Madeleine 162.550
Kégaska 162.475
La Malbaie 162.475
La Tuque 162.475
Longue-Pte-de-Mingan 162.400
Mont-Fournier 162.400
Mont-Laurier 162.550
Mont-Mégantic 162.550
Montréal 162.550
Mont-Tremblant 162.475
Québec 162.550
Rimouski 162.550
Rivière-au-Renard 162.475
Rouyn-Noranda 162.400
Saguenay 162.550
Sainte-Marie 162.525
Saint-Félicien 162.475
Sept-Îles 162.550
Sherbrooke-Magog 162.475
Trois-Rivières 162.400
Val-d'Or-Amos 162.475
http://www.msc.ec.gc.ca/msb/weatheradio/index_f.cfm
Réseau des répondeurs
• 32 répondeurs
• Contenu
– Message de
bienvenue
– Prévision locale
– Observations locales
– Remerciement
• 11Millions
d’appels/an
• Accessibilité 24/7
RÉPONDEURS TÉLÉPHONIQUES AU QUÉBEC
Accessibles 24 / 7
Alma
Amos
Baie-Comeau
Beauceville
Cap-aux-Meules
Carleton
Chibougamau
Drummondville
Gaspé
Granby
Inukjuak
Jonquière
Kuujjuak
La Sarre
La Tuque
Mingan
418-669-5055
819- 732-6269
418-589-6911
418-774-4655
418-986-3700
418-364-6383
418-748-4962
819 472 2040
418-368-5378
450-777-3424
819-254-8520
418-548-0865
819-964-2346
819-333-5043
819-523-6555
418-949-2912
Mirabel
Mont-Laurier
Montréal
Québec
Rimouski
Rivière-du-Loup
Rouyn
Saguenay
Saint-Félicien
Sept-Iles
Shawinigan
Sherbrooke
Tadoussac
Trois-Rivières
Val D’Or
Ville-Marie
450-476-3028
819-623-5037
514-283-3010
418-648-7766
418-722-3081
418-862-5010
819-762-2878
418-545-6642
418-679-8690
418-962-5339
819-537-4140
819-564 5702
418-235-4771
819-371-5200
819-825-4071
819-622-1113
INTERNET
WWW.METEO.GC.CA
PLUS D’INFO:
• Observ. 24h
• radar local
• photos satellites
PLUS D’INFO:
• Prévision texte
• Cote Air-santé
• Prév. UV
PLUS D’INFO:
• Records
• Statistiques
Météo Conseil – service à
récupération de coûts
• Accès direct à un météorologue
– 1-900-565-4455 ou 5555 –consultations générales
– 1-900-565-1111 – Informations climatologiques
– Service disponible de 5h à 21h la semaine et
de 6h à 18h les fins de semaine
– $2,99 la minute
AVERTISSEMENTS
VEILLES
ET ALERTES
MÉTÉOROLOGIQUES
ENVIRONNEMENT CANADA EST LA SEULE SOURCE
LÉGALE DE MESSAGES D’AVERTISSEMENTS,
VEILLES OU ALERTES MÉTÉOROLOGIQUES.
Comment les obtenir
• Site www.météo.gc.ca site public
• Site réservée aux médias: accessible via
non d’usager et mot de passe
www.media.meteo.eg.gc.ca
• Radio-météo Canada
• Répondeurs
• Via Blackberry : http://wap.gc.ca/cgi-bin
…ET….
• TWITTER
• FACEBOOK
• ET AUTRES MÉDIAS
SOCIAUX…
• Bientôt….mais non encore disponible
malheureusement
LES AVERTISSEMENTS MÉTÉO…
« Environnement Canada émet en
permanence des prévisions et des
avertissements météorologiques afin
de PROTÉGER la population
canadienne et ses biens »
Portail du site d’EC, 2008
3 types de messages
• AVERTISSEMENTS :
– phénomènes avec une prévisibilité à moyen terme 12
à 30 heures
• VEILLES et ALERTES:
– phénomènes plus difficilement prévisibles
précisément à moyen terme (orages)
– Veilles
• préavis 2 à 6 heures: événements d’orages violents
• Préavis de 24 à 48 heures : événements reliés à une
tempête à plus grande échelle: pluie/neige abondante, vents
violents, blizzard etc…
– Alertes: préavis 30 minutes à 1 heure
CRITÈRES D’ÉMISSION DES AVERTISSEMENTS
MÉTÉOROLOGIQUES POUR LE QUÉBEC
A l’année : AVERTISSEMENTS
Préavis moyen 18 à 30 hres.
Pluie abondante:
•50 mm ou plus en 24 heures ou moins
•ou 75 mm en 48 heures ou moins
•Ou 25 mm ou plus en 24 heures ou moins durant la saison de dégel.
Vents violents: (non orageux)
vents soutenu de 70 km/h ou rafales de plus de 90 km/h
EN ÉTÉ : Veilles et alertes météorologiques
VEILLES : Préavis moyen 2 à 6 heures
Les veilles météorologiques sont émises lorsque les conditions
météorologiques prévues font en sorte qu'il peut se produire des orages
violents.
ALERTES: Préavis moyen de 30 à 60 minutes
Les alertes météorologiques sont émises lorsqu'il y a détection ou formation
imminentes d'orages violents. Leurs critères d'émission sont:
Tornades
Grêle:
•Grêlons d'un diamètre égal ou supérieur à 20 mm.
Vent violents:
• 90 km/h ou plus.
Pluie forte: (crues soudaines)
• 50 mm ou plus en 1 heure ou moins
AVERTISSEMENT DE GEL : Préavis de moins de 24 heures.
AUTRES:
Avertissement de chaleur et humidité accablante (préavis 12 à 24 heures)
Avertissement de SMOG (préavis de 3 à 12 heures)
AVERTISSEMENT DE GEL :
Préavis de moins de 24 heures.
Type de gel:
1.
2.
3.
Risque de gel (généralement si Tmin < 5) =pas
d’avertissement émis
Gel au sol (généralement si Tmin < 3 degrés)
Gel généralisé (si Tmin = ou < à zéro)
FACTEURS FAVORABLES AU GEL:
1.
2.
Nuit avec ciel dégagé et vents faibles: Gel au sol dû à la perte de
chaleur par radiation. Le gel sera plus localisé (vallées)
Masse d’air froid . Vent faibles à modéré. Gel plus généralisé et
souvent meurtrier pour les plantes annuelles.
Facteurs défavorables
1.
2.
Une couche de nuage ou la formation de brouillard agira comme une
couverture en empêchant la perte de chaleur par radiation
Des vents modérés à forts mélange l’air à bas niveau et répartissent
la chaleur
En hiver : AVERTISSEMENTS
préavis moyen de 18 à 30 heures:
Neige abondante:
accumulation de 15 cm ou plus en 12 heures ou moins
ou 25 en 24 heures ou moins.
Bruine ou pluie verglaçante:
Durée
•2 heures pour la pluie
•8 heures pour la bruine
•ou selon le jugement du météorologiste
AUTRES:
•Tempête hivernale
•Blizzard
•Poudrerie
•Refroidissement éolien extrême
•Bourrasques de neige
•Refroidissement soudain
NOUVEAU CONCEPT
Carte de Vigilance
Système d’avertissement actuel
Pas d’avertissement
Avertissement
de temps violent
Alternative proposée: Carte de Vigilance
Grande
vigilance
requise
Urgence
Pas de Vigilance requise
Faible
Vigilance
requise
Explications des risques,
Conseils de comportement et
Bulletin de suivi (3h)
Récurrence
Impact / Vulnérabilité
UN PEU DE CLIMATOLOGIE DES ÉVÉNEMENTS VIOLENTS
ÉTÉS 1988 À 2000
TYPE
MOYENNE ANNUELLE
1988 À 2000
GRÊLE
18
VENTS VIOLENTS
36
PLUIES TORRENTIELLES
49
PLUIES ABONDANTES
27
TORNADES
Plus de la
moitié des
événements
5
Pluies abondantes
50 mm en moins de 24h
30 mm en moins de 24h (printemps)
Pluies torrentielles
25 mm en moins d’une heure ou
40 mm en moins de trois heures
DISTRIBUTION ANNUELLE PAR TYPE DE 1988 À 2000
120
100
NOMBRE DE CAS
80
60
40
20
0
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
00
ANNÉE
GRÊLE
VENTS VIOLENTS
PLUIES TORRENTIELLES
PLUIES ABONDANTES
TORNADES
Variation annuelle du nombre et du type de cas violents de 1988 à 2000. On
voit une grande variation annuelle entre un minimum en 1992 et 1996 et un
maximum en 1994
DISTRIBUTION MOYENNE MENSUELLE DE 1988 À 2000
40
MOYENNE MENSUELL
35
30
25
20
15
10
5
0
MAI
JUIN
JUILLET
AOÛT
SEPTEMBRE
MOIS
GRÊLE
VENTS VIOLENTS
PLUIES TORRENTIELLES
PLUIES ABONDANTES
TORNADES
90
NOMBRE D’ÉVÉNEMENTS-RÉGION PAR ANNÉE/PAR TYPE
80
nombre de cas
70
60
Convectif
50
ET
40
Stratiforme
TOTAL
30
20
10
0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Annee
Note: Convectif= localisée
ET= tempête tropicale
E.T: 2003: Juan
2004: Bonnie and Frances
Stratiforme= plus étendue
2005: Katrina et Rita
2006: Ernesto
2007: Noël
70
NOMBRE D’ÉVÉNEMENTS-RÉGION PAR MOIS/PAR TYPE 2000-2007
60
nombre de cas
50
40
30
20
Convectif
ET
10
Statiforme
0
J
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
mois
De 2000 à 2007: 329 cas-région de pluie abondante ou crue
•105 crues locales
•75 reliés à une tempête tropicale en transition
•149 reliés à un système plus étendu d’origine non-tropical
Comment
produit-on
une prévision
météorologique ?
1. Acquisition des données
2. Analyse des données
4. Prévision de l’évolution des
3. Diagnostic
500 mb
(env. 5,5 km)
B
700 mb
(env. 3 km
850 mb
(env 1,5 km)
D
surface
phénomènes et paramètres
météorologiques
Observations de radiosondes:
•Températures (T)
• Humidité (Td)
•Vents : direction et vitesse
FRÉQUENCE: 2 fois/jour:
•07 et 19 HNE
•08 et 20 HAE
Observations de satellites météorologiques :
•photos visuelles
•photos infrarouges
FRÉQUENCE: 15 MINUTES
Détecteurs de foudre: réseau
canadien d’EC.:
•activité convective
orageuse
FRÉQUENCE: EN
CONTINUE
AVIONS: Vents et temp.
Fréquence: occasionnelle
Observations de radars
météorologiques :
• image des précipitations
FRÉQUENCE: 5 MINUTES
Stations de
surface:
mesure de:
•pression
•vents
•T, Td
•quantité
de précip.
•Visibilité
FRÉQUENCE;
EN CONTINU
Observations humaines:
• Types de nuages
• Types de précipitation
• Visibilités et phépnomènes
réduisant la visibilité
FRÉQUENCE: EN CONTINU
BATEAUX et BOUÉES:
Vents, temp. de l’air,
temp. de l’eau, vagues
Fréquence: occasionelle
STATIONS AÉROLOGIQUES AU CANADA
Stations opérées par le
SMC-Québec
Iqualuit
Stations opérées par le
SMC-autres régions
et par les services
américains de
météo(NWS)
Stations opérées par la
défense nationale Opération partielle...
Goose Bay
Moosone
Stephenville
Valcartier
Caribou
Petawawa
Trenton
Albany
Portland
STATIONS
AÉROLOGIQUES AU
QUÉBEC ET AUX
ENVIRONS
La station d’observation
humaine
RÉSEAU MÉTÉOROLOGIQUE
COOPÉRATIF
QUÉBÉCOIS (RMCQ)
PARTENAIRES:
•SMC - Région du Québec
•MDDEP(Env. Québec)
•HYDRO-QUÉBEC
•ALCAN
•SOPFEU
Précipitations: Le pluviomètre
standard
La lecture
Le pluviomètre
à augets basculants
Les aujets
L’enregistreur (pluviographe)
La température et l’humidité
L’abri Stevenson
Les thermomètres
La station automatique
OBSERVATEURS VOLONTAIRES POUR LES ÉVÉNEMENTS VIOLENTS
GRÊLE À QUÉBEC 6 AOÛT 2007
Radars
météorologiques
Environ ment Canada
Meteo rological Service of Canada
En vironnement Canada
Service Météo rolo giq ue du Canada
UN RADAR NE DÉTECTE QUE
LES PARTICULES ASSEZ GROSSES
POUVANT DEVENIR DES
PRÉCIPITATIONS DE PLUIE OU
DE NEIGE.
Il ne détecte pas les nuages où les
gouttelettes sont trop petites pour
précipiter
Volume de
l ’impulsion
H/2
Antenna
faisceau
Beam width
H
Antenna
Angle de
elevation
balayage
angle
Radar and antenna
30 m hauteur
de l ’antenne
height= 30 m
et du radar
0.6 km
2.4 km
Optic al
horiz. 0ptique
horizon
Radar
19.7 km
. Radar
19.7 km horiz
horizon
22.5 km
22.6 km
100
km
200
km
Accumulation sur 24 hres – du 28 -01hr au 29 - 01hre
ACQUISITION DE DONNÉES
Le réseau canadien de détection de la foudre
Le réseau canadien de détection de la foudre
DÉTECTEURS AU QUÉBEC
LES SATELLITES MÉTÉOROLOGIQUES
SATELLITE A ORBITE POLAIRE
ALTITUDE ENVIRON 850 KM
SATELLITE GÉOSTATIONNAIRE
ALTITUDE ENVIRON 35 000 KM
SENS DE ROTATION
DE LA TERRE
ANALYSE DES CHAMPS MÉTÉOROLOGIQUES À
L’ÉCHELLE NORD-AMÉRICAINE
Kuujjuaq
Terre-Neuve
Rimouski
Vancouver
Los Angeles
FLORIDE
DIAGNOSTIC DES CHAMPS MÉTÉOROLOGIQUES
UNE FOIS LA SITUATION MÉTÉO CONNUE GRÂCE À L'ANALYSE,
ON PROCÈDE AU DIAGNOSTIC; ON DÉTERMINE LA CAUSE DE
TOUS LES PHÉNOMÈNES MÉTÉO QUI AFFECTENT LA RÉGION
D'INTÉRÊT ET LES RÉGIONS EN AMONT.
ON SE POSE LES QUESTIONS SUIVANTES:
• QU'EST-CE QUI CAUSE LA PLUIE LE SUD DE L’ONTARIO?
• QU'EST-CE QUI CAUSE LES VENTS DE TEMPÊTE À L'EST DE
TADOUSSAC?
• QU'EST-CE QUI CAUSE LA PLUIE VERGLAÇANTE SUR LA NOUVELLEANGLETERRE?
• QU'EST-CE QUI CAUSE LA NEIGE À QUÉBEC?
• QU’EST-CE QUI CONTRÔLE LE DÉPLACEMENT ET LE DÉVELOPPEMENT
OU LA DISSIPATION DE CES PHÉNOMÈNES.... ETC ETC ETC...
RÉPONDRE À CES QUESTIONS, C'EST ÉTABLIR UN
DIAGNOSTIC
PRÉVISION DES CHAMPS MÉTÉOROLOGIQUES
COMMENT PASSE-T-ON DU TEMPS PRÉSENT AU
TEMPS FUTUR?
LES TECHNIQUES ET OUTILS UTILISÉS DIFFÈRENT
SELON LA PÉRIODE DE VALIDITÉ DE LA
PRÉVISION.
– Extrapolation pour le court terme:
0-12
heures
– Extrapolation et modèles numériques: 12 à
48 hres
– Modèles numériques:
> 48
hres
Prévision à court terme (0 à 12 hres)
Extrapolation linéaire
Temps passé
T0 -6h
T0 -3h
Futur
T0
T0 +3h
T0 +6h
T0 +9h
Au-delà de 12 heures la prévision
repose de plus en plus
sur les résultats de
simulations numériques
QU'EST-CE QU'UN MODÈLE NUMÉRIQUE?
•
C'EST UNE SIMULATION DE L'ATMOSPHÈRE
•
QUI UTILISE UNE VERSION SIMPLIFIÉE DES LOIS DE LA PHYSIQUE QUI
RÉGISSENT SON COMPORTEMENT.
•
CES LOIS SONT TRADUITES EN ÉQUATIONS MATHÉMATIQUES ET SONT
SOUMISES À UN PUISSANT ORDINATEUR QUI LES TRAITE.
RÉSULTATS:
•
UNE PRÉVISION À DIFFÉRENTS TEMPS FUTUR
– DE PARAMÈTRES :
» Température
» Humidité
» pression
– DE PHÉNOMÈNES MÉTÉOROLOGIQUES:
» Précipitations
» Vents
» Turbulence
» Etc..
RÉSOLUTION ACTUELLE: 15 km
• DISPONIBILITÉ: 4 fois par jour à 10h45 ,16h45, 22h45 et 04h45
Une approche globale…
Grille de calcul
Résolution de 15 km
58 niveaux à la verticale
Exemple de carte utilisée par les météorologistes
500mb
env. 5,5 km
700mb
env. 3,0 km
Surface
Accumulation de précipitations
sur 12 hrs
Type de précipitations
déterminer avec un
algorithme tenant compte de
la structure de l’atmosphère à
la verticale
D
X 978 mb
Qué
Rim.
MTL
Tempête du 11 mars 2009 –
Prévision de 12 heures valide à 08h00 HAE
Tempête du 11 mars 2009 –
Prévision de 18 heures valide à 14h00 HAE
Tempête du 11 mars 2009 –
Prévision de 24 heures valide à 20h00 HAE
Modèles numériques:
•Il existe différents modèles pour le court terme 0-48 hre et
le long terme....au-delà de 48 hres (résolutions différentes)
• Les modèles à long terme vont jusqu’à 10 jours et même 16
jours
• UN MODÈLE NE PEUT PRÉVOIR CE QUI
N’EST PAS DÉTECTER PAR LE RÉSEAU
D’OBSERVATIONS ou ce qui est plus petit que la
grille du modèle......c’est-à-dire les phénomènes ayant
une dimension inférieure à 15 km pour le modèle
canadien (GEM)
RÔLE DU MÉTÉOROLOGISTE
• Évaluer les performances des modèles
• Interpréter les champs prévus
• Adapter les champs prévus en tenant compte des
effets locaux et des limites des simulations.
•Confronter les conditions actuelles (analyses):
> Aux prévisions du modèle le plus récent
> AUX PRÉVISIONS OFFICIELLES qu’il a
transmises et faire les ajustements nécessaires
Une erreur minime au départ s’amplifie
plus la période de prévision est longue…
0-4 hr
TEMPS
PRÉSENT
4 -12h
12-24h
24-48h
48-120h
LIMITES À LA PRÉCISION DES PRÉVISIONS
ACTUALISATION:
NOWCASTING ( 0 À 4 HEURES)
limites sur la position
(limite spaciale)
5 à 10 km
limites sur la
synchronisation
(limite temporelle)
15 à 30 min.
TRÈS COURT TERME:
(4 À 12 HEURES)
10 à 25 km
30 à 60 min
COURT TERME:
(12 À 24 HEURES)
25 à 50 km
1 à 3 heures
MOYEN TERME
(24 À 48 HEURES)
50 à 150 km
3 à 6 heures
LONG TERME
(48 À 120 HEURES)
150 à 250 km
6 à 12 heures
plus de 250 km
plus de 12 heures
TRÈS LONG TERME
(AU-DELÀ DE 120 HEURES)
Comme toute prévision est potentiellement
entachée d’erreur:
• Il est important de faire un suivi constant de
l’évolution du temps
• Il est nécessaire de CONFRONTER ce suivi
avec la prévision afin de déceler tout
changement potentiel
• Dans le doute, si une décision impliquant des
coûts importants ou un danger potentiel à la
sécurité de personne, une consultation avec un
météorologiste d’obtenir une prévision ciblée
beaucoup plus précise….
UN ORAGE –
cause courante de crue soudaine
localisée
Merci
de
votre attention
[email protected]