Estimation Des Precipitations a L'aide D'un Radar Meteorologique PDF Download
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Author: L. Delobbe
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Author: L. Delobbe
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Author: L. Delobbe
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Author: Pierre-Emanuel Kirstetter
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L'AMÉLIORATION DES TECHNIQUES D'OBSERVATION DES PRÉCIPITATIONS À L'ÉCHELLE RÉGIONALE EST L'UN DES ENJEUX FORTS DE L'OBSERVATOIRE HYDROMÉTÉOROLOGIQUE MÉDITERRANÉEN CÉVENNES-VIVARAIS. SUITE À UNE PREMIÈRE EXPÉRIMENTATION RÉALISÉE À BOLLÈNE À L'AUTOMNE 2002, LES DONNÉES RECUEILLIES PAR LE RADAR MÉTÉOROLOGIQUE OPÉRATIONNEL DE BOLLÈNE DU RÉSEAU ARAMIS ONT SERVI DE SUPPORT À UNE CHAÎNE D'ALGORITHMES MISE AU POINT POUR L'ESTIMATION QUANTITATIVE DES PRÉCIPITATIONS AU SOL. NOTRE CONTRIBUTION À CES TRAITEMENTS CONCERNE PARTICULIÈREMENT UNE SOURCE D'ERREUR POUR LA MESURE DES PRÉCIPITATIONS PAR RADAR MÉTÉOROLOGIQUE : L'HÉTÉROGÉNÉITÉ VERTICALE DES PRÉCIPITATIONS. NOUS NOUS PLAÇONS DANS LA CONTINUITÉ DE LA MÉTHODE À BASE STATISTIQUE D'IDENTIFICATION DU PROFIL VERTICAL DE RÉFLECTIVITÉ PAR INVERSION PROPOSÉE PAR ANDRIEU ET CREUTIN (1995). NOUS AVONS ÉTENDU CETTE MÉTHODE AU CAS DE SUPPORTS GÉOGRAPHIQUES ÉVOLUTIFS DANS LE TEMPS AFIN DE CONSIDÉRER LE TYPE DE PRÉCIPITATIONS (CONVECTIF, STRATIFORME). L'ÉVALUATION DES TRAITEMENTS, PAR LA CARACTÉRISATION DE L'INCERTITUDE DE L'ESTIMATION DE PLUIE PAR RADAR, EST UN ASPECT IMPORTANT DU TRAVAIL. NOUS AVONS DÉVELOPPÉ UNE TECHNIQUE BASÉE SUR LA GÉOSTATISTIQUE POUR ÉTABLIR UNE PLUIE DE RÉFÉRENCE À PARTIR DE DONNÉES PLUVIOMÉTRIQUES. NOUS AVONS ÉGALEMENT DÉVELOPPÉ UN MODÈLE POUR CARACTÉRISER LA STRUCTURE STATISTIQUE DES ERREURS AINSI QUE LEUR STRUCTURE SPATIO-TEMPORELLE. NOUS AVONS ENFIN DÉVELOPPÉ UNE APPROCHE D'IDENTIFICATION DU PVR À BASE PHYSIQUE. EN DIMINUANT LE NOMBRE DE PARAMÈTRE PAR RAPPORT À LA MÉTHODE INITIALE ET EN INTRODUISANT DES CONTRAINTES PLUS PHYSIQUES, CETTE APPROCHE VISE À AMÉLIORER LA ROBUSTESSE D'IDENTIFICATION DU PVR.
Author: Pierre-Emanuel Kirstetter
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L'amélioration des techniques d'observation des précipitations à l'échelle régionale est l'un des enjeux forts de l'observatoire hydrométéorologique méditerranéen cévennes-vivarais. Suite à une première expérimentation réalisée à bollène à l'automne 2002, les données recueillies par le radar météorologique opérationnel de bollène du réseau aramis ont servi de support à une chaîne d'algorithmes mise au point pour l'estimation quantitative des précipitations au sol. Notre contribution à ces traitements concerne particulièrement une source d'erreur pour la mesure des précipitations par radar météorologique : l'hétérogénéité verticale des précipitations. Nous nous plaçons dans la continuité de la méthode à base statistique d'identification du profil vertical de réflectivité par inversion proposée par andrieu et creutin (1995). Nous avons étendu cette méthode au cas de supports géographiques évolutifs dans le temps afin de considérer le type de précipitations (convectif, stratiforme). L'évaluation des traitements, par la caractérisation de l'incertitude de l'estimation de pluie par radar, est un aspect important du travail. Nous avons développé une technique basée sur la géostatistique pour établir une pluie de référence à partir de données pluviométriques. Nous avons également développé un modèle pour caractériser la structure statistique des erreurs ainsi que leur structure spatio-temporelle. Nous avons enfin développé une approche d'identification du pvr à base physique. En diminuant le nombre de paramètre par rapport à la méthode initiale et en introduisant des contraintes plus physiques, cette approche vise à améliorer la robustesse d'identification du pvr.
Author: L. Delobbe
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Category : Precipitation (Meteorology)
Languages : fr
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Author: Frédéric Tridon
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L'estimation quantitative des précipitations à l'échelle locale est une nécessité sociétale, à cause de l'augmentation des dégâts provoqués par des inondations exacerbées par l'urbanisation croissante. Or, des estimations locales sont particulièrement difficiles à réaliser à cause de la forte variabilité des précipitations. De plus, ce genre d'estimation est sollicité par de petits organismes tels qu'une commune, pour lesquels il n'est pas envisageable d'utiliser des instruments à la pointe de la recherche technologique à cause de leur coût prohibitif. Ainsi, il est nécessaire de développer des méthodes d'estimation quantitative des précipitations applicables à un dispositif expérimental de prix abordable. Dans ce but, un dispositif expérimental innovant est utilisé dans cette thèse. Il est constitué d'instruments de mesure directe, au sol, tels que des pluviomètres et des disdromètres, et d'un prototype de radar à balayage horizontal basé sur un radar nautique commercial, associé à un MRR (Micro Rain Radar) à visée verticale qui fournissent une estimation en altitude de la pluie, respectivement sur une surface donnée et le long d'un profil vertical. Le radar à balayage horizontal est un radar en bande X, c'est-à-dire qu'il fonctionne à une longueur d'onde lui procurant une très haute résolution radiale, mais qui est très atténuée par les précipitations. Le MRR permet d'obtenir une description précise de la microphysique des précipitations et sert de relais entre les mesures au sol et les mesures en altitude du radar en bande X. Ces deux radars étant novateurs, une grande partie de cette thèse consiste à valider leurs mesures : étalonnage, filtrage d'échos aberrants, correction de l'atténuation, etc. Une fois les mesures rendues exploitables, cette thèse se focalise sur l'étude de la variabilité des précipitations afin de proposer et développer différentes méthodes de classification, selon leur type ou leur variations locales, et de vérifier leur potentiel pour l'amélioration de l'estimation des précipitations. Les résultats montrent que cet objectif ne peut être atteint que si la qualité des mesures des radars est encore améliorée : moins d'échos parasites pour le radar en bande X et prise en compte du vent vertical pour le MRR.
Author: FREDERIC.. MESNARD
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Languages : fr
Pages : 160
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L'ESTIMATION DES PRECIPITATIONS PAR RADAR A PARTIR DE METHODES PROBABILISTES CONSTITUE LE THEME COMMUN D'ARTICLES, PRESENTES DANS LA THESE, QUE L'AUTEUR A PREPARES OU AUXQUELS IL A PARTICIPE. LES DEUX PREMIERES CONTRIBUTIONS SONT ETROITEMENT LIEES ; ELLES SONT LE RESULTAT D'UNE COMBINAISON ENTRE UNE MODELISATION STATISTIQUE DES CELLULES DE PLUIE ET UNE METHODE D'ESTIMATION DE L'INTENSITE MOYENNE DE PRECIPITATION A PARTIR DE LA MESURE DE LA FRACTION D'AIRE COUVERTE PAR LA PLUIE. LA CONTRIBUTION SUIVANTE EST L'ETUDE DE LA CRUE-ECLAIR DE BIESCAS (7 AOUT 1996), DANS LES PYRENEES ARAGONAISES. ON MONTRE QUE L'ACTIVITE DES CELLULES ORAGEUSES, EN TERME D'INTENSITE DE PLUIE, EST INTIMEMENT LIEE A LEUR ACTIVITE ELECTRIQUE ; IL EXISTE UNE CORRELATION FORTE ENTRE L'INTENSITE DE PLUIE ET LA DENSITE D'ECLAIR NUAGE-SOL. L'UTILISATION DES RADARS METEOROLOGIQUES SE GENERALISE DANS LES SERVICES DE PREVISION DES CRUES. UNE EXPERIMENTATION, TOUJOURS EN COURS, DANS LE BASSIN SUPERIEUR DE LA GARONNE, A POUR BUT DE MONTRER L'EFFICACITE D'UNE UTILISATION EN TEMPS REEL DE DONNEES RADAR. NOUS EN PRESENTONS ICI QUELQUES RESULTATS. LA CONTRIBUTION SUIVANTE TRAITE D'UNE METHODE D'AJUSTEMENT PROBABILISTE DE DONNEES RADAR BASEE SUR LA COMPARAISON DES DISTRIBUTIONS DE PROBABILITE DES REFLECTIVITES ET DES INTENSITES DE PLUIE. ELLE PERMET UN ETALONNAGE DE MESURES RADAR A PARTIR DE MESURES EFFECTUEES AU SOL, NON NECESSAIREMENT SIMULTANEES, A L'AIDE DE PLUVIOMETRES A INTENSITE. LA DERNIERE CONTRIBUTION PRESENTE LES RESULTATS DE L'APPLICATION D'UNE TECHNIQUE D'ESTIMATION DES PRECIPITATIONS A PARTIR DE MESURES EFFECTUEES PAR UN RADAR POLARIMETRIQUE TRAVAILLANT A UNE LONGUEUR D'ONDE ATTENUEE. LES POINTS D'ORIGINALITE DE CETTE METHODE SONT D'UNE PART QU'ELLE EST INDEPENDANTE DE L'ETALONNAGE DU RADAR ET D'AUTRE PART QU'ELLE PERMET LA CORRECTION D'ATTENUATIONS IMPORTANTES.
Author: C.G. Collier
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400905513
Category : Science
Languages : en
Pages : 590
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Meteorology is by nature a multidisciplinary and transnational subject and COST cooperation has proved to be a flexible and suitable framework at European level for meteorological activities such as the standardisation of observation techniques and harmonised transmission of meteorological data. Although meteorology is not covered by a specific Community programme as such, various Community actions dealing with meteorology are now included in the EEC research programme on climatology (the "EPOCH" programme - 1989-92) of mechanisms of extreme and sudden concerning particularly the study meteorological events, in order to predict catastrophies and consequently to reduce human and material losses. In the context of COST cooperation, which is supported by the Commission of the European Communities, the COST 73 project (1986-1991) associates 16 countries in Western Europe with the aim of setting up a weather radar network providing real-time measurements of rain, snow or hail precipitations. In this project, radar data are transmitted and combined if appropriate with satellite data - in one or more "compositing centres" of the participating countries, in order to improve weather forecasting. Together with the COST 73 Management Committee, the Commission of the European Communities organized a seminar on this matter, in Brussels on 5-8 September 1989, at the half-way stage of the project.
Author: Jean Lecocq
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Languages : fr
Pages : 194
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LA REGION DU SAHEL SOUFFRE D'UN DEFICIT IMPORTANT DE PRECIPITATION DEPUIS UNE VINGTAINE D'ANNEES. DANS CE CONTEXTE, L'EXPERIENCE EPSAT-NIGER EN GENERAL, ET SA COMPOSANTE RADAR EN PARTICULIER, FOURNISSENT UN JEU DE DONNEES APTE A CARACTERISER LA REPARTITION SPATIO-TEMPORELLE DES PLUIES ET A ETUDIER LES COMPLEXES CONVECTIFS PROCHES DU TYPE LIGNE DE GRAINS SE PROPAGEANT A TRAVERS LA BANDE SAHELIENNE. L'INTERET MAJEUR DU RADAR METEOROLOGIQUE SE SITUE DANS LA COUVERTURE SPATIALE CONTINUE QU'IL PROCURE. POUR UTILISER QUANTITATIVEMENT LES CHAMPS DE REFLECTIVITES ACQUIS AVEC LE RADAR BANDE C DE NIAMEY IL EST NECESSAIRE DE DEFINIR UNE OU DES PROCEDURES DE CORRECTION, LA METHODE CLASSIQUE CONSISTANT A AJUSTER LE RADAR SUR UNE MOYENNE APPORTEE PAR LE RESEAU SOL. CETTE APPROCHE EST DEVELOPPEE AINSI QU'UNE SECONDE METHODE UTILISANT UN ALGORITHME ITERATIF AFIN DE DETORDRE LE SIGNAL MESURE DU PHENOMENE D'ATTENUATION DE L'ONDE RADAR. L'ALGORITHME UTILISE SE MONTRE CEPENDANT TRES SENSIBLE AUX DIFFERENTS PARAMETRES MIS EN JEU. OUTRES CES DIFFICULTES DE MESURE, LE RADAR METEOROLOGIQUE FOURNIT DES GRANDEURS INTEGREES DANS L'ESPACE OR SES PROPRIETES D'INTEGRATION VARIENT EN FONCTION DE LA DISTANCE. POUR CARACTERISER CE PHENOMENE UNE ETUDE EST MENEE SUR LA VARIABILITE DES CHAMPS D'INTENSITE D'ABORD A L'AIDE D'UN SIMULATEUR PUIS SUR LES DONNEES REELLES. APRES L'ETAPE PREALABLE DE VALIDATION, LA VARIABILITE DES IMAGES SIMULEES N'EXHIBE AUCUNE TENDANCE. PAR CONTRE LES DONNEES REELLES MONTRENT UNE DIMINUTION DE LA VARIABILITE DES CHAMPS D'INTENSITE A MESURE QUE LA DISTANCE AUGMENTE. LES IMAGES RADAR COLLECTEES DURANT LA CAMPAGNE EPSAT-NIGER PEUVENT ETRE UTILISEES POUR DETERMINER LA VITESSE DES SYSTEMES PRECIPITANTS, ESTIMER LES PRECIPITATIONS OU BIEN EVALUER LA DISTRIBUTION CLIMATOLOGIQUE DES INTENSITES. EN PARTICULIER LES PERFORMANCES DU RADAR ET LA SENSIBILITE AUX TRAITEMENTS DE LA MESURE SONT TESTEES SUR LA DETERMINATION DES LAMES D'EAU A DIFFERENTES ECHELLES D'ESPACE ET DE TEMPS. LES RESULTATS SOULIGNENT L'IMPORTANCE DES CORRECTIONS A APPORTER AUX DONNEES RADAR BRUTES, SANS QU'AUCUN DES PROTOCOLES DE CORRECTION EXAMINES N'APPARAISSE NETTEMENT SUPERIEUR AUX AUTRES
Author: Frederic Cazenave
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Languages : fr
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Book Description
En Afrique de l'Ouest, la pluie est un élément essentiel de croissance économique des pays et de leurs populations. Pilotées par un régime de mousson, les précipitations se concentrent de mai à octobre. Suivant leur intensité et leur répartition spatiale et temporelle, elles peuvent engendrer l'essor d'une agriculture pluviale, ou conduire à des pertes alimentaires, économiques et humaines dès lors qu'elles sont à l'origine d'inondations sévères. Dans le contexte du changement climatique actuel et à venir, la région devrait être plus fréquemment touché par des événements extrêmes. Cette thèse contribue à fournir des éléments pour permettre d'accroître la qualité des estimations de précipitation dans une région du monde faiblement instrumentée. Les mesures du radar météorologique du MIT, déployé durant la campagne AMMA 2006-2007 à Niamey, sont traitées suivant deux approches méthodologiques afin d'étendre les estimations quantitatives des précipitations (QPE) au-delà du réseau de pluviographes AMMA-CATCH. La mesure de la pluie est également abordée à l'aide des liens de télécommunication des opérateurs de téléphonie mobile. Pour la première fois, en Afrique de l'Ouest, la méthode est validée sur un lien au nord-est de Ouagadougou par comparaison avec un pluviographe et le radar Xport. Sur l'ensemble des deux mois considérés, 95% du cumul de précipitation ont pu être estimés grâce à cette méthode, avec un nombre faible de fausses alertes, ou de non-détections. A l'échelle de l'événement, les résultats sont sensiblement plus mitigés suivant les événements.Par ailleurs, afin de documenter la microphysique glacée des systèmes convectifs de mésoéchelle (MCS) au Sahel, les mesures polarimétriques du radar Xport ont également servi à la validation de l'algorithme d'identification de particule (HID). Les distributions estimées de particules solides, en termes de graupels et d'agrégats, ont été confrontées aux mesures in situ acquises lors des vols instrumentés réalisés durant la pré-campagne de validation Mégha Tropiques à Niamey en août 2010. Des variables synthétiques obtenues par une modélisation T-matrix à partir des caractéristiques de forme et de densité mesurées par les sondes aéroportées au cours des vols ont conforté ces résultats.
