FLORIAN PANTILLON

Prévisibilité des rafales de vent dans les tempêtes hivernales

par *Florian Pantillon* (Karlsruhe Institute of Technology)

_Résumé :_
Les tempêtes hivernales sont les catastrophes naturelles les plus destructrices d’Europe centrale. Bien que leur prévision se soit améliorée au cours des dernières décennies, la prévisibilité des rafales de vent associées reste limitée en raison des différentes échelles en jeu.
Un nouveau regard est amené à la prévisibilité à l’échelle synoptique de 25 tempêtes historiques des hivers 1995-96 à 2014-15 grâce aux prévisions d’ensemble rétrospectives du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT). Contrairement aux prévisions opérationnelles, les prévisions rétrospectives sont issues d’une version unique du modèle sur une longue période et permettent ainsi l’étude systématique d’événements historiques.
La prévisibilité des tempêtes est mesurée par rapport à l’analyse rétrospective ERA-Interim du CEPMMT en utilisant plusieurs métriques : la trajectoire et l’intensité pour étudier la dynamique des tempêtes ainsi que l’indice « storm severity index » (SSI) pour estimer l’impact des rafales associées. Suivant ces métriques, les tempêtes ne sont correctement prédites qu’environ 3 jours à l’avance, ce qui limite l’utilisation de la moyenne et de la dispersion de l’ensemble à des échéances relativement courtes. Pourtant, ces métriques montrent aussi que certains membres de la prévision d’ensemble anticipent les tempêtes plus d’une semaine à l’avance.
Partant de ce constat, les indices « extreme forecast index » (EFI) et « shift of tails » (SOT) sont calculés par rapport à la climatologie du modèle. Ils montrent la capacité des prévisions d’ensemble à prédire la zone touchée par des rafales violentes jusqu’à 10 jours d’échéance, ce qui témoigne d’un potentiel clair pour des systèmes d’alertes précoces. Cependant, la prévisibilité des tempêtes est très variable d’un cas à l’autre et ne semble pas être liée à leurs caractéristiques physiques. Cela pourrait être du à l’échantillon limité de 25 cas mais suggère aussi que chaque tempête a sa propre dynamique et ses sources d’incertitude.
Des résultats préliminaires sont également présentés aux échelles sub-synoptiques, où la prévisibilité des rafales est étudiée d’une part dans les prévisions d’ensemble opérationnelles à échelle convective COSMO-DE-EPS et d’autre part avec des observations lidar Doppler à haute résolution issues de la récente campagne de terrain WASTEX (Wind and Storms Experiment) pendant l’hiver 2016-17 à Karlsruhe.