Article de recherche / Research Article

Suivi en temps réel des sécheresses : de l'analyse à la prévision saisonnière

Real-time drought monitoring: from analysis to seasonal forecast

¹ Météo-France, DCSC, Toulouse, France
² ENS, Laboratoire de Géologie, Paris, France
³ Météo-France, CNRM, Toulouse, France

^* Correspondance : francois.besson@meteo.fr

Reçu : 27 Avril 2020

Résumé

Météo-France opère en temps réel depuis 2003 la chaîne de modélisation hydro-météorologique SIM, composée du module d'analyse des conditions atmosphériques en surface (SAFRAN), d'une modélisation détaillée des interactions sol-biosphère-atmosphère (ISBA) et du modèle hydrogéologique MODCOU. Cette chaîne a connu une évolution majeure en 2016 afin d'améliorer certains de ses composants. Cette application temps-réel, complétée par une réanalyse depuis 1958 permet de caractériser la situation par rapport aux années antérieures pour plusieurs variables du cycle hydrologique (précipitations, humidité du sol, enneigement). Les épisodes de sécheresse, l'évolution du stock nival, etc. peuvent ainsi être suivis au jour le jour sur l'ensemble de la France métropolitaine. Des applications de prévisions ont également été mises en place pour anticiper l'évolution de la situation hydrologique. L'initialisation des conditions hydrologiques provient de la chaîne d'analyse temps-réel et des données météorologiques prévues sont utilisées en entrée d'ISBA-MODCOU. Ainsi une application pour les échéances allant jusqu'à 10 jours utilise comme forçage météorologique les prévisions d'ensemble du CEPMMT (Centre Européen de Prévision Météorologique à Moyen Terme). Chaque jour des prévisions sont produites sur différentes zones (départements, bassins versants, etc.), l'ensemble de prévision fournit des informations pour les différentes variables hydrologiques au pas de temps quotidien. De plus la visualisation de la dispersion des prévisions renseigne sur l'incertitude associée à chaque prévision. Pour des échéances plus lointaines (jusqu'à 6 mois), deux applications de prévisions sont opérées tous les mois. La première utilise en entrée des scénarios météorologiques issus de la climatologie, alors que la seconde utilise des données issues du modèle de prévisions saisonnières atmosphériques de Météo-France. Malgré l'incertitude des prévisions, l'exploitation complémentaire des prévisions climatologique et saisonnière est un outil pour la gestion des ressources en eau. Les débits moyens mensuels prévus pour chacune des applications comparés aux débits des années précédentes permettent en effet de caractériser la situation pour les mois à venir et l'incertitude associée.

Abstract

Since 2003, Météo-France operates in real-time a hydro-meteorological model chain used to monitor the hydrological situation. The SAFRAN atmospheric analysis drives the ISBA land surface model. The latter feeds a hydrological model called MODCOU. The original version of SIM (SAFRAN-ISBA-MODCOU) was updated in 2016 to improve the radiative forcing from SAFRAN, soil modelling, sub-grid processes representation. Besides the real-time application, a reanalysis has been performed to cover years from 1958 in order to characterize the water resources monitoring precipitation, soil wetness, snow water equivalent. In the meantime, forecast applications have been developed to document the expected evolution of the hydrological context. Hydrological initial states come from the real-time analysis and meteorological forecasts drive the hydrological ISBA-MODCOU component. Using 10-days meteorological forecasts from ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) enables daily productions of rainfall, soil moisture and snow water equivalent forecasts. For longer lead-time (up to 6 months), two forecast applications are operated every month. The first one uses meteorological forcing from climatology as input, while the second one uses data from a seasonal atmospheric forecast modelling system (Météo-France System). The use of both climatological and seasonal forecasts makes it possible to know the likely evolution of the hydrological situation and then to adapt water resource management.