Utiliser les données des radiomètres micro-ondes dans le modèle AROME : cas d’étude en vallée alpine
La vallée de Passy, en Haute-Savoie, est régulièrement concernée par des pics de pollution intense. Ces derniers surviennent à la faveur de conditions hivernales anticycloniques, au cours desquelles l’incertitude relative aux prévisions météorologiques est souvent marquée.
Pour améliorer la compréhension et la prévision de ces événements, Météo-France a lancé en 2015 la campagne de mesures Passy-2015, au cours de laquelle un radiomètre micro-onde au sol a été déployé. Cet instrument fournit des mesures en continu des profils de température et d’humidité ainsi que du contenu intégré en eau liquide de l’atmosphère. Sa résolution temporelle inégalée (de l’ordre de quelques minutes) permet de suivre l’évolution du cycle de vie de la couche limite, c’est-à-dire de la partie basse de l’atmosphère située juste au-dessus de la surface terrestre, pour assimiler ces données dans le modèle de prévision numérique du temps AROME. L’état initial de l’atmosphère pris en compte par le modèle est alors plus proche de la réalité, ce qui améliore in fine ses prévisions.
Les travaux réalisés lors de la campagne Passy-2015 ont mis en évidence les limites du modèle AROME, qui sous-estime largement le refroidissement qui se produit à proximité de la surface, les erreurs de prévision pouvant atteindre 12 °C lors du pic de pollution. En combinant les observations du radiomètre micro-onde aux prévisions à 1 heure du modèle, l’erreur observée dans l’état initial du modèle a pu être fortement réduite, à la fois en surface (passant de 8 °C à 0,5 °C) et à la base de stratus. Au-delà de l’état initial, c’est aussi l’évolution temporelle de cette couche limite qui est nettement mieux représentée dans le modèle grâce à la prise en compte de ces observations haute-fréquence.
Ces travaux ouvrent la voie à des études d’assimilation opérationnelle de ces données dans le modèle AROME. Elles devraient permettre d’améliorer la prévision de plusieurs événements à fort enjeu économique et social : pollution mais aussi brouillard et évènements précipitants intenses.