Modélisation sous maille

[joan]

Bonjour,

Des efforts sont ils fait pour obtenir des prévisions sous maille ?

L'état de l'atmosphère à l'intérieur d'un bloc de calcul à un moment donné, est supposé homogène en première approximation.

Nous savons que ce n'est pas le cas même si cette approximation permet de faire de bonnes prévisions.

(à ce propos, quelle est la résolution maximale utilisée en pratique, dans les runs les plus précis des modèles les plus fins ?)

Lorsque le modèle fait une prévision donnée, pourrait-on le coupler avec un autre modèle plus local, peut-être basé sur des équations différentes, qui pourrait tenter de prévoir le temps au dessus d'un seul quartier par exemple ?

Est-ce que ce genre d'exercice est pratiqué ? Si oui quelles en sont les limites (par exemple la diminution obligatoire du pas de temps) ?

La puissance des ordinateurs devrait permettre des prévisions à plus long terme, est-il envisagé conjointement d'augmenter la résolution ou cette dernière est-elle fortement limitée par le nombre des stations météo existantes ?

merci !

[lds]

Bonjour,

Des efforts sont ils fait pour obtenir des prévisions sous maille ?

L'état de l'atmosphère à l'intérieur d'un bloc de calcul à un moment donné, est supposé homogène en première approximation.

Nous savons que ce n'est pas le cas même si cette approximation permet de faire de bonnes prévisions.

(à ce propos, quelle est la résolution maximale utilisée en pratique, dans les runs les plus précis des modèles les plus fins ?)

Lorsque le modèle fait une prévision donnée, pourrait-on le coupler avec un autre modèle plus local, peut-être basé sur des équations différentes, qui pourrait tenter de prévoir le temps au dessus d'un seul quartier par exemple ?

Est-ce que ce genre d'exercice est pratiqué ? Si oui quelles en sont les limites (par exemple la diminution obligatoire du pas de temps) ?

La puissance des ordinateurs devrait permettre des prévisions à plus long terme, est-il envisagé conjointement d'augmenter la résolution ou cette dernière est-elle fortement limitée par le nombre des stations météo existantes ?

merci !

Deux ou trois éléments à ma connaissance....En ce qui concerne la résolution des modèles: pour les modèles globaux (calcul sur toute la terre) de l'ordre de 15-20km pour les plus fins (celui du CEPMMT probablement); il y a aussi des modèles "à aire limitée" avec maille aux environs de 10-15km ou un peu moins. Les conditions aux limites de ces modèles sont données par les modèles globaux.

Enfin il est attendu une "nouvelle génération" de modèles "à aire limitée", avec résolution explicite de la convection et une maille autour de 2 à 3km.

A noter aussi, mais je ne sais pas si cela reste d'actualité, qu'au Japon un projet de modèle global à maille proche de 2km et résolution explicite de la convection (non-hydrostatique) avait été lancé.

Le fait de coupler modèles globaux "plus grossiers" et modèles locaux "plus fins" existe depuis plusieurs années. Comme tu le dis, une des contraintes de l'utilisation de mailles toujours plus fines reste le respect des conditions CFL soit une obligation de diminuer le pas de temps. Cependant, les nouveaux schémas numériques utilisés permettent de s'affranchir en partie de ce problème.

Pour ce qui est de ta dernière question, l'apport des observations par satellites est, je pense, devenu beaucoup plus important que la contribution des obs terrestres. Je pense que tous les centres météos envisagent d'aller vers des résolutions de plus en plus fines. Il n'en reste pas moins que, même avec des résolutions de l'odre du kilomètre (ou même moins) le problème de la prévisibilité reste complexe. L'état initial de la prévision ne sera jamais parfait et donc les prévisions non plus.

[Cotissois 31]

Merci pour ces précisions, le fait d'utiliser des modèles emboîtés n'est pas nouveau c'est vrai.

Il ne s'agit pas de calcul sous-maille, puisque le modèle emboîté utilise un maillage aussi, plus précis.

Le calcul sous-maille est un calcul supplémentaire appliqué généralement à chaque colonne verticale et qui donne un résultat unique pour chaque colonne, ce qui ne donne pas une meilleure résolution du tout, mais permet de prendre en compte des phénomènes importants qu'on n'arrive pas à modéliser en première approche.

[lds]

Merci pour ces précisions, le fait d'utiliser des modèles emboîtés n'est pas nouveau c'est vrai.

Il ne s'agit pas de calcul sous-maille, puisque le modèle emboîté utilise un maillage aussi, plus précis.

Le calcul sous-maille est un calcul supplémentaire appliqué généralement à chaque colonne verticale et qui donne un résultat unique pour chaque colonne, ce qui ne donne pas une meilleure résolution du tout, mais permet de prendre en compte des phénomènes importants qu'on n'arrive pas à modéliser en première approche.

A vrai dire je ne suis pas sur qu'il y ait à proprement parlé de calcul sous-maille. Les phénomènes sous-maille sont, il me semble mais je ne suis pas certain, représentés de façon implicite. En gros on cherche à prendre en compte l'impact de ces phénomènes de petites échelles sur les phénomènes d'échelle supérieures (celle de la maille par exemple). cet impact pouvant, par exemple, représenté sous forme d'un transfert d'énergie des petites échelles vers les échelles supérieures.

[jeff29200br]

Bonsoir,

pour donner un peu plus de précision sur les modèles existant :

celui du CEPMMT est de 0.5° soit 60km sauf au niveau des tropiques ou la résolution est de 0.25° soit 30km

Aladin (modèle français) possède une maille de 0.1° soit 12km

entin il existe des modèles régionaux WRF qui peuvent descendre jusqu'à une maille de 0.02° soit 2.5km

toute la différence se fait dans la physique du modèle, l'initialisation ....

Le calcul à l'intérieur d'une maille ne se fait pas (à ma connaissance).

JF

[CFR]

Bonsoir,

pour donner un peu plus de précision sur les modèles existant :

celui du CEPMMT est de 0.5° soit 60km sauf au niveau des tropiques ou la résolution est de 0.25° soit 30km

Aladin (modèle français) possède une maille de 0.1° soit 12km

entin il existe des modèles régionaux WRF qui peuvent descendre jusqu'à une maille de 0.02° soit 2.5km

http://www.ecmwf.int/products/changes/high...nges_atmosphere

La résolution du modèle du CEP est maintenant de 0.25° partout, depuis début 2006.

Sinon, pour ma part, je travaille sur un modèle d'échelle fine (inférieure au kilomètre) pour modéliser la température. Mon modèle est initialisé par GFS qui me donne les conditions synoptiques, ainsi que les profils verticaux de température en tout point, que j'obtiens par interpolation. Puis, j'ajoute pas mal d'effets locaux pour modéliser les trous à froid, les zones plus ou moins exposées au vent, etc...

Ce n'est pas de la modélisation sous-maille, c'est juste l'imbrication d'un modèle d'échelle plus fine dans un contexte d'échelle plus large, ce qu'on appelle le "downscaling".

[Gombervaux]

Bonjour,

Des efforts sont ils fait pour obtenir des prévisions sous maille ?

L'état de l'atmosphère à l'intérieur d'un bloc de calcul à un moment donné, est supposé homogène en première approximation.

Nous savons que ce n'est pas le cas même si cette approximation permet de faire de bonnes prévisions.

(à ce propos, quelle est la résolution maximale utilisée en pratique, dans les runs les plus précis des modèles les plus fins ?)

Lorsque le modèle fait une prévision donnée, pourrait-on le coupler avec un autre modèle plus local, peut-être basé sur des équations différentes, qui pourrait tenter de prévoir le temps au dessus d'un seul quartier par exemple ?

Est-ce que ce genre d'exercice est pratiqué ? Si oui quelles en sont les limites (par exemple la diminution obligatoire du pas de temps) ?

La puissance des ordinateurs devrait permettre des prévisions à plus long terme, est-il envisagé conjointement d'augmenter la résolution ou cette dernière est-elle fortement limitée par le nombre des stations météo existantes ?

merci !

Les efforts consentis pour analyser plus finement que la maille du modèle ne relève que de l'expérience personnelle.C'était l'objet de la théorie Norvégienne qui tirait partie de bases de données expert, pour tenter de s'approcher d'un modèle dont la maille était de 500km.

La maille actuelle du modèle Aladin (qui peut porter d'autres noms suivant le pays où il est utilisé) est inférieure à 10 km, et le pas de temps de l'ordre de 20 minutes , il me semble.

La maille du prochain Arome sera de l'ordre de 2,5km, et le pas de temps de l'ordre de la minute.

Le couplage avec un modèle global ne se fait que pour le run d'initialisation, puisqu'au échéances suivantes , ils ne seront plus superposables, le modèle plus fin révelant des phénomènes qui ne peuvent pas apparaitre dans le modèle plus large.

La taille de la maille peut être limitée effectivement par le nombre de mesures , mais il ne s'agit pas en l'occurence de stations météos. On peut envisager la pixélisation satellitale (entre autres mesures en altitude.), puisqu'il peut être utilisé l'assimilation de données ultérieurs par l'inversibilité du tourbillon potentiel.

[joan]

Merci beaucoup pour toutes ces précisions ! /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Météofun]

La maille actuelle du modèle Aladin (qui peut porter d'autres noms suivant le pays où il est utilisé) est inférieure à 10 km, et le pas de temps de l'ordre de 20 minutes , il me semble.

Tiens, il me semble plutôt qu’ALADIN a un pas de temps de l’ordre de 7 minutes. C’est du moins ce que S.Malardel a écrit dans les FdM. D’ailleurs, ça fait beaucoup 20 minutes non ? Avec un schéma semi-Lagrangien, on ne peut dépasser un gradient de vent de 80 m/s / 100 km alors qu’il est porter à plus de 100 m/s / 100 km avec 16 minutes (qui était le pas de temps d’ARPEGE en 2005 selon les FdM). Actuellement, CEP est à 12 minutes et GFS à 7,5 minutes il me semble.Sinon, pour la modélisation, on peut aussi (par exemple) signaler les modèles à 1 dimension (axe vertical) qui sont développés pour la prévi de couche imite ou de brouillard pour des lieux particuliers.

Moi aussi, ce que j’ai compris de la paramétrisation, c’est qu’il s’agit d’effet moyen sur la surface de la maille, donc plus ou moins bien décrit. Mais d’ailleurs, contrairement à une idée que l’on a parfois, cette paramétrisation à l’instant t sert aussi de base au calcul de l’instant t+1 (exemple, distribution de l’humidité avec les précipitations, flux de chaleur, …)