Transport de neige par le vent sur un site de haute montagne : de la modélisation à l’observation, de l’observation à la modélisation

Blowing and drifting snow over a mountainous instrumented site: from modeling to observation, from observation to modeling

¹ IRSTEA, UR ETGR, Unité de Recherche Erosion Torrentielle Neige et Avalanche, 2 rue de la papeterie BP 76 38402 Saint-Martin d’Hères
e-mail : florence.naaim@irstea.fr ; mohamed.naaim@irstea.fr ; herve.bellot@irstea.fr
² Organisme GAME/CNRM – CNRS/Météo-France Domaine Universitaire 1441 rue de la piscine 38406 Saint-Martin d’Hères
e-mail : gilbert.guyomarch@meteo.fr ; yves.durand@meteo.fr ; philippe.pugliese@meteo.fr

Résumé

Depuis 20 ans le Cemagref (UR ETNA) et Météo France (Centre d’Etude de la Neige) se sont associés pour étudier le transport de la neige par le vent in situ, au Col du Lac Blanc (Alpe d’Huez) à 2700 m d’altitude. Dans un premier temps, le site a été essentiellement équipé de centrales météorologiques classiques et d’un réseau de perches à neige, le but étant de tester les modèles numériques de transport de neige par le vent SYTRON (CEN) et NEMO (Cemagref). Ces modèles, dont les principes physiques sont présentés dans cet article, sont complémentaires en termes d’échelle spatiale et temporelle : à terme les sorties du modèle SYTRON (maille de 45 m, pas de temps horaire) pourront constituer les entrées du modèle NEMO (maille de 1 m, pas de temps de 10 minutes). Puis de nouveaux instruments et technologies (capteurs acoustiques et optiques de transport de neige, anémométrie ultrasonique, prélèvement d’échantillons de neige dans de l’isooctane, restitution de l’albédo à partir de photographies, laser-scan terrestre) sont apparus et ont pu être testés sur le site. L’ensemble de ces mesures a permis d’acquérir de nouvelles connaissances telles les seuils de vent à l’origine de l’érosion de la neige associés à chaque type de particule, les profils de flux de neige transportée et paramètres associés (vitesse de chute des particules, nombre de Schmidt), la distribution granulométrique de la neige transportée, la modification de la longueur de rugosité en présence de particules, les coefficients de rafales,…Ces nouvelles connaissances peuvent désormais être incluses dans la physique des modèles contribuant de la sorte à leur amélioration. Les observations initiales quant à elles sont poursuivies et font du site du Col du Lac Blanc une référence climatologique à 2700 m depuis 20 ans.

Abstract

For 20 years Cemagref (UR ETNA) and Météo France (Centre for the Study of Snow) have joined together in studying drifting snow at Col du Lac Blanc (Alpe d’Huez) 2700 m. Initially, the site was mainly equipped with conventional meteorological stations and a network of snow poles, in order to test numerical models of drifting snow Sytron (CEN) and NEMO (Cemagref). These models, which physical principles are presented in this paper, are complementary in terms of spatial and temporal scales: outputs of Sytron model (45 m mesh, time step: 1 hour) will form the inputs of NEMO model (mesh: 1 m, time step: 10 minutes). Then new sensors and technologies (acoustic and optical drifting snow sensors, ultrasonic anemometer, snow sampling in isooctane, estimation of albedo from photographs, terrestrial laser-scan) appeared and have been tested on the site. All these measurements allow to develop new knowledge dealing with thresholds velocity according to a type of snow particle, snow flux profiles including parameters such as fall velocity and Schmidt number, histograms of particle widths, aerodynamic roughness, gust factors. But we carry on initial observations. In such way, the Lac Blanc pass is also a climatological reference for 20 years at 2700 m.