M

1
MétéoSuisse

• Office fédéral de météorologie et climatologie

2
Les différents centres
290 personnes
3
Genève

• Dans le bâtiment de lOMM depuis 2001
• 25 personnes

4
Plan du Cours

• Nowcasting (prévision à très court terme 0 à 3-4
  h
• Prévisions à court terme (jusquà 1 ou 2 jours)
• Prévisions à moyen terme (jusquà 10 jours)

5
Plan du Cours 1

• Nowcasting (prévision à très court terme 0 à 12h
• Utilisation des radars météorologiques
• Description des satellites météorologiques
• Prévisions pour laviation

6
Plan du Cours 2

• Prévisions à court terme (jusquà 1 ou 2 jours)
• Météorologie synoptique (observations,
  sondage)
• Situation orageuse

7
Plan du Cours 3

• Prévisions à moyen terme (jusquà 10 jours)
• Utilisation du modèle ECMWF
• Modèle à maille fine (aLMo)
• Prévisions densemble
• Prévision dévènements exceptionels.
• Situations typiques en Suisse

8
Les prestations de base

• Tâches confiées à MétéoSuisse par lEtat et
  inscrites dans la loi
• Avertissements en cas de danger
• Prévisions dintérêt général
• Récolte et archivage des mesures des stations
• Informations climatologiques
• Infos destinées aux services de navigation
  aérienne

9
Nowcasting
10
Prévision à très court terme (jusquà 3-4h)

• A laide de observations et des images radar et
  satellite
• Avis de danger
• Décharges électriques / chutes de neige sur
  laéroport
• Chutes de neige / pluies verglaçantes sur les
  routes
• Appels téléphoniques service des routes,
  autorités, transports publics, festivals,
  restaurateurs

11
Radars météorologiques

• Détection des zones de précipitations (échos)

Radar du Monte Lema
12
Radar
13
Radars météorologiques
14
Images radar en défilement

• Visualisation des échos sur une carte
• Défilement des images des dernières heures
• déplacement des zones de pluie/neige
• extrapolation à court terme

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TRT
16
Profile
17
Différents types de satellites

• Météosat
• Satellite géostationnaire

• Satellite à orbite polaire

18
Différents types de satellites
19
Satellite canaux principaux
Visible Infrarouge Vapeur deau
20
Meteosat VIS Channel 2.5 km
Meteosat IR Channel 5 km
IMPROVED SPATIAL SAMPLING WITH THEHRV
CHANNEL(Example 4 December 2002, 1230 UTC)
MSG HRV channel 1 km
21
Météosat satellites de 2e génération

• Images disponibles dès 2004
• 12 canaux différents superposables
• Images toutes les 15 minutes
• Résolution horizontale de 1km

22
Fenêtres atmosphériques
Fenêtres infrarouge vers 10 um
23
All MSG channels

• Channel 01 VIS 0.6 ?
• Channel 02 VIS 0.8 ?
• Channel 03 NIR 1.6 ?
• Channel 04 MIR 3.9 ?
• Channel 05 WV 6.2 ?
• Channel 06 WV 7.3 ?
• Channel 07 IR 8.7 ?
• Channel 08 IR 9.7 ? (Ozon)
• Channel 09 IR 10.8 ?
• Channel 10 IR 12.0 ?
• Channel 11 IR 13.4 ? (CO2)
• Chanell 12 HRV (High Resolution Visible)

24
Applications of SEVIRI Channels
25
Applications of SEVIRI Channels
26
Vegetation Mapping
HRV
DIFF VIS0.8 - VIS0.6
RGB HRV DIFF HRV

• use of HRV shows more surface detail in the
  combined image
• combination must be on same size

27
Satellite polaire, images infrarouge

• Altitude 870 km
• Mesure du rayonnement infrarouge
• Blanc froid nuages élevés
• Nuages bas et sol se confondent (même température)

28
Satellite polaire, images visibles

• Images similaires à une photo
• Permet de voir les nuages bas (brouillard,
  stratus)

29
(No Transcript)
30
Satellite Met-O P
31
Scaterometer
32
Mesures dans lespace foudre

• Société Météorage
• Détecte le flux électromagnétique généré par
  l'arc en retour
• Balises distantes de 200km
• Datation et localisation sur la base du GPS et
  de triangulations

33
Impacts de foudre
34
Webcam MétéoSuisse
35
Feux de tempête

• Avis de prudence
• Avis de tempête
• Diffusés sur internet et
• par SMS

36
(No Transcript)
37
Prévision daéroport METAR, TAF
LSGG Genf Geneve 081200Z 081322 24007KT 9999 FEW015 SCT020 BKN050 TEMPO 1318 24012KT 7000 -SHRA FEW008 SCT010 BKN035 T04/15Z T03/18Z
LSGG Genf Geneve 081000Z 081812 23005KT 9999 FEW015 SCT020 BKN050 PROB40 TEMPO 1824 -RA BECMG 0003 5000 -SN SCT010 BKN035 TEMPO 0306 1000 SN FEW008 OVC035 BECMG 0710 05015G25KT 9999 FEW030 SCT050 TEMPO 1012 05020G35KT
38
Prévision daéroport SIGMET
SIGMETs letzte Aktualisierung 08.12.2005 1233
UTC740WSBY31 UMMS 080918UMMV SIGMET 3 VALID
080930/081500 UMMS-UMMV MINSK FIR SEV ICE
FCSTUMMV FIR FL050/150 MOV NE 30KMH
NC328WSFR31 LFPW 080818LFFF SIGMET 3 VALID
080800/081400 LFPW-LFFF FRANCE UIR MOD TO SEV
TURB FCST BTN FL200 AND FL330 BTN O1WAND 04W AND
N OF 48N MOV SE 15KT WKN238WSFR34 LFPW
081200LFMM SIGMET 1 VALID 081230/081530
LFMM-LFMM MARSEILLE FIR SEV ICE FCST ON SOUTH
LFMM FIR,FROM ALPS TO WEST CORSICA, BTN FL050
AND FL110, MOV E , NC.446WSSW31 LSSW
081140LSAS SIGMET 1 VALID 081140/081540
LSZH-LSAS SWITZERLAND FIR SEV ICE OBS AND FCST
ALPS AND N OF ALPSBLW FL180 SLW MOV E NC
39
Prévision daéroport TEMSI
40
Météorologie synoptique
41
Observations visuelles
42
Stations automatiques
43
Observations visuelles

• Paramètres
• Visibilité
• Nébulosité
• Types de temps
• Messages transmis selon un code international
• Toutes les ½ h, 3h ou 6h

44
Observations visuelles
45
Analyse de cartes

• Anticyclones et dépressions délimités par les
  isobares
• Fronts (limites de masses dair)
• Orages, grêle, zones de pluies, brouillard, etc

46
Radiosondages

• Appareils de mesures suspendus à un ballon lâché
  dans latmosphère
• Chaque 12h à Payerne

47
Coupe verticale de latmosphère
température

• Informations sur
• les couches humides (base et sommet des nuages)
• la limite du zéro degré
• la limite des chutes de neige
• linstabilité (orages)
• la stabilité (stratus)
• les vents en altitude

point de rosée
48
Carte en altitude à 500hPa

• Altitude à laquelle on trouve la pression de
  500hPa (vers 5500m)
• Centres de pression, direction générale du
  courant, zones de développement

49
(No Transcript)
50
Cas du 18.07.2005
500 hPa et carte au sol à 12z le 18 juillet 2005
51
Orages
52
Sounding
53
Image radar
54
Rafales de vent
55
Avertissements.
Type Issued Critical period
1 Warning 17 july 1207 18.7 12h 19.7 00h
2 Warning 17 july 1934 18.7 12h 19.7 00h
3 Warning 18 july 1136 18.7 12h 19.7 00h
4 End of warning 18 july 1838
Flash orage
Issued location destination Time span
1 18.7 1424 Bellegarde Geneva 30 min.
2 18.7 1507 Geneva jura 30 min.
3 18.7 1516 Evian Montreux 30 min.
4 18.7 1549 Montreux Gruyère 30 min.
56
Montreux
57
Prévisions à moyen terme
58
Modèles numériques de prévision

• A partir dun état de latmosphère à un moment
  précis ( état initial ), le modèle calcule un
  état futur
• Equations basées sur les lois physiques
• Nécessitent des supercomputers 
• Résultats sous forme de cartes à interpréter

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Paramètres météorologiques

• Température
• Vent (2 dimensions horizontales)
• Humidité (quantité de vapeur deau)
• Quantité deau liquide
• Quantité de glace
• La pression et le vent vertical sont déduits (de
  la température et du vent horizontal)
• 6 variables sur chacun des 24000000 points
• Létat de latmosphère est caractérisé par 150
  millions de nombres

60
Evolution dans le temps

• Lensemble des observations doit être ammené sur
  la grille régulière Analyse.
• On obtient ainsi un état initial de latmosphère.
• Lévolution ultérieure est calculé à partir
  déquations différentielles (équations dEuler)
• On utilise des pas dans le temps de 10 minutes et
  lévolution est calculée jusquà 10 jours.
• Les phénomènes se déroulant à des échelles plus
  petites que la grille (rayonnement, convection,
  turbulence) doivent être paramétrisés.
• Les équations sont non linéaires ? chaos
  atmosphérique, dépendance forte des conditions
  initiales (effet papillon)

61
Comparaison des superodinateurs 1982-2002 

• Année 1982 2002 Ratio
• Specification Cray-1A IBM Cluster1600
• Architecture Vector CPU Cluster of scalar CPUs
• de CPUs 1 2000 20001
• Clock Speed 12.5 nsec (80 MHz) 0.77 nsec (1.3
  GHz) 161
• Peak perf per CPU 160 MFLOPS 5.2 GFLOPS 321
• Peak perf per system 160 MFLOPS 10.4
  TFLOPS 640001
• Sustained performance 50 MFLOPS 1
  TFLOPS 200001
• Memory 8 MBytes 2.7 TBytes 3400001
• Disk Space 2.5 GBytes 8.4 TBytes 35001 
•  

62
Resolution of the ECMWF forecast model
60 levels and 349,000 grid points/boxes around
the globe
63
Niveaux verticaux
Niveaux verticaux suivent le relief 60 niveaux
dans le modèle actuel 400000 x 60 24000000
de points
64
Limitation Model grid box large
65
Data sources for the ECMWF Meteorological
Operational System (EMOS) The numbers refer to
all data items received over a 24 hour period on
5 July 2004
66
Conventional observations used
SYNOP/SHIP
DRIBU MSL Pressure, Wind-10m
MSL Pressure, 10m-wind, 2m-Rel.Hum.
TEMP
PILOT/Profilers Wind
Wind, Temperature, Spec. Humidity
Aircraft Wind, Temperature
PAOB MSL Pressure
67
24 satellite data sources used in the operational
ECMWF analysis
DMSP SSM/I
NOAA AMSUA/B HIRS, AQUA AIRS
SCATTEROMETERS
GEOS
TERRA / AQUA MODIS
OZONE
68
Satellite data have a larger impact on forecast
skill than conventional upper-air observations.
Especially in the southern hemisphere.
69
Evolution of forecast skills
70
Jet stream vent thermique
? vg/? ln p-R/f(?T/?x)p? ug/? ln pR/f(?T/?y)p
71
Carte 300 hPa, env. 9000 m
Jet-stream sur les îles Britanniques
72
Développements cycloniques etanticycloniques
73
Carte 500 hPa, env. 5500 m
Thalweg sur la Suisse
Dorsale sur le proche Atlantique
74
Carte 850 hPa, env. 1500 m
Position des fronts
75
Pression au niveau de la mer
Humidité à 700 hPa (env. 3000 m)
76
aLMo inclusion dans un modèle global
77
Modèle local suisse à 3 jours

• aLMo alpine model, développé à MétéoSuisse
• Maille de 7km

78
Paramètres prévus (exemples)
Vent à 10m (force, direction)
Précipitations en 24h
79
aLMo animation
80
Limites des modèles numériques

• Résolution
• Conditions initiales
• Modélisation des précipitations et de la
  nébulosité
• Moyens informatiques

Orographies comparées
81
The Alpine Model at Increased
Resolution
82
aLMo2 Design
83
Prévisions densemble

• Lidée est de mesurer combien lévolution du
  temps est dépendante de la connaissance précise
  de la condition initiale.
• Après avoir réalisé une analyse, on génère 50
  petites perturbations et on intègre autant de
  fois le modèle.
• Indice de confiance
• Probabilités

84
Areas of strong sensitivities for H30
85
Chaos leffet papillon

• Différences extrêmement faibles au départ
  aboutissant à des résultats largement divergents
• (et inversement)

86
24h
87
Prévisions densemble

• Conditions initiales légèrement perturbées (50x)
• Calcul de 50 prévisions

Assez bonne confiance jusquau Jour 7
88
Prévisions densemble météogramme

• Nébulosité
• Précipitations
• Vents
• Températures

89
Indices de confiance

• Calculés en fonction de la dispersion des
  solutions
• Pondérés selon la dispersion des paramètres météo
• Précipitations
• Nébulosité
• Températures maximales
• Indices de confiance de 0 à 10

90
Prévisions densemble
91
PEPs
92
Apports du/de la météorologue

• Adaptation des prévisions à la région
• Correction des erreurs systématiques des modèles
• Evaluation de la fiabilité des modèles
• Discussion avec les météorologues des autres
  centres de prévision

93
Expérience Statistique
Genève Genève 06-09 Z 09-12 Z 1215 Z 1518 Z
Clair Sans vent 1,0 6,3 1,7 -4,0
Clair Avec vent 0,5 1,7 1,0 -2,7
Couvert Sans vent 0,3 1,3 0,7 0,5
Couvert Avec vent -0,3 1,0 0,5 -1,0
Janvier
Genève Genève 06-09 Z 09-12 Z 1215 Z 1518 Z
Clair Sans vent 6,5 4,0 2,7 -1,0
Clair Avec vent 4,0 3,5 2,0 -1,5
Couvert Sans vent 3,5 3,0 1,3 -1,3
Couvert Avec vent 1,7 2,3 1,0 -1,7
Août
94
Expérience
95
Modèles conceptuels
96
Avertissements en cas de danger

• Fortes pluies
• Fortes chutes de neige
• Tempête
• Incendie de forêt (sécheresse)

97
(No Transcript)
98
Les prestations commerciales

• Services destinés à un groupe restreint
  dutilisateurs
• Bâtiment
• Agriculture
• Loisirs
• Services des routes
• Médias
• Festivals
• Aviation privée

99
Télévision Suisse Romande

• Images préparées par MétéoSuisse
• Avant chaque émission, explications aux
  présentateurs-trices par téléphone

100
Masses dair
101
Situations typiques en Suisse

• Bise

102
Situations typiques en Suisse

• Bise

103
Situations typiques en Suisse

• Bise

104
Situations typiques en Suisse

• Ouest

105
Situations typiques en Suisse

• Ouest

106
Situations typiques en Suisse

• Föhn

107
Situations typiques en Suisse

• Föhn

108
Situations typiques en Suisse

• Föhn

109
27.1.2006
110
Neige 28.1.2006
111
Ensoleillement
112
Température
113
Humidité relative
114
Situations typiques en Suisse

• Föhn du
• nord

115
Situations typiques en Suisse

• Föhn du
• nord

116
Situations typiques en Suisse

• Anticyclone

117
Situations typiques en Suisse

• Anticyclone

118
Situations typiques en Suisse

• Marais

119
Situations typiques en Suisse

• Marais