L’adaptation probabiliste des prévisions météorologiques pour la prévision hydrologique

A probabilistic adaptation of meteorological model outputs to hydrological forecasting

Résumé

L’anticipation des crues sur les bassins versants rapides tels que les bassins méditerranéens, requiert une prévision des pluies futures. On tente ici de répondre à ce besoin en utilisant une adaptation probabiliste des prévisions météorologiques basée sur la recherche de situations passées analogues aux situations prévues. Les précipitations recueillies lors de ces situations passées nous permettent ainsi d’établir une distribution conditionnelle des pluies attendues. Après calibration des algorithmes d’adaptation à l’aide des réanalyses NCEP/NCAR, un prototype opérationnel d’adaptation par analogie a été mis en place au LTHE, utilisant les sorties du modèle américain GFS. Ce prototype met en œuvre deux types d’analogie : une première, basée uniquement sur la circulation générale, et une seconde qui considère à la fois la circulation générale et les valeurs plus locales d’humidité. L’événement de pluie catastrophique des 8 et 9 septembre 2002 dans la région du Gard illustre l’intérêt qu’apporte notamment le second type d’analogie. Dans ce cas, il aurait ainsi été possible d’annoncer le caractère exceptionnel des précipitations dès le 7 septembre au matin.

Abstract

Anticipating flash floods over quick responding catchment such as the Mediterranean ones requires an appropriate anticipation of future rainfalls. We try here to answer this demand through a probabilistic adaptation of meteorological model outputs, based on an analog search for past situations similar to the expected one. The precipitations collected during those past situations allow to derive a conditional distribution for the expected rainfall. After calibration of the adaptation algorithms using the NCEP/NCAR reanalyses, an operational prototype of this analog approach has been implemented at our laboratory, using the outputs of the American model GFS . This prototype considers concurrently two types of analogy: a first one relies only on the general synoptic circulation, while the second involves both the general synoptic circulation and more local variables from the humidity fields. The catastrophic rain event of September 8 and 9th 2002 in the Gard region illustrates the value added by this second type of analogy. In this particular case, it would have allowed to foresee the exceptional character of the rain amounts already on the morning of Septembre 7th.