Почти каждую осень страны Средиземноморского бассейна страдают от проливных дождей и внезапных наводнений, которые подвергают опасности население и могут нанести значительный материальный ущерб. Юго-восточная Франция часто страдает от этих явлений, вызванных взаимодействием топографии и еще теплых и влажных воздушных масс Средиземного моря. Синоптики могут предсказывать эти события и выпускать погодные предупреждения. Однако моделирование их эволюции в различных временных масштабах остается трудным, как и прогнозирование силы и местоположения осадков, двух параметров, которые в целом определяют степень наводнения.
Исследователи из CNRS и Университета Тулузы III-Поль Сабатье из Лаборатории аэрологии исследовали два явления, которые играют ключевую роль в метеорологии: микрофизику гидрометеоров (дождь, снег и ледяные шарики) [1] и атмосферную турбулентность. Цель состояла в том, чтобы определить относительное влияние этих двух процессов на чувствительность прогноза.
Для этого ученые проанализировали пять эпизодов сильных дождей, которые произошли с сентября 2010 года по ноябрь 2011 года на юго-востоке Франции и по которым были доступны данные измерений. Для каждого события ансамблевое моделирование проводилось с использованием модели атмосферных исследований Meso-NH [2], при этом каждому из двух процессов уделялось большее или меньшее значение.
Появились два основных результата.
В случае явлений с высокой скоростью ветра на осадки практически не влияют внесенные возмущения. Следовательно, нет необходимости учитывать эти два процесса для улучшения прогнозов сильных осадков. В этом случае именно взаимодействие с топографией определяет начало выпадения осадков.
Однако при низкой скорости ветра как интенсивность осадков, так и их расположение (выше по течению от топографии) гораздо более чувствительны к этим двум процессам. В этом случае необходимо лучше представить микрофизику гидрометеоров и атмосферной турбулентности, чтобы повысить чувствительность прогнозов.
Эти результаты показывают, что в ситуациях с низкой скоростью ветра ошибки, связанные с представлением микрофизических и турбулентных процессов, вносят значительный вклад в общую ошибку в системе прогнозирования. Учет этих ошибок позволит улучшить прогнозирование обильных осадков при низкой скорости ветра.
Исследование также использовалось для тестирования методологии, которая может быть реализована в рамках международной исследовательской программы HyMeX [3], запущенной в 2010 году сроком на десять лет и координируемой Meteo-France и CNRS.