jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
valeurs de vitesse et de stratification typiques des latitudes moyennes, par ~ 1 et sr -1 . Ces valeurs témoignent de la possibilité d'une réponse comportant une forte composante agéostrophique et un blocage significatif. Si l'écoulement incident est humide ou saturé, d'autres paramètres comme 9fc et &lt;3 sont nécessaires pour le caractériser. Peu d'études théoriques ou de modélisation numérique ont été conduites dans le but d'explorer la partie de l'espace (9t, pertinente pour les écoulements d'échelle alpine, et pratiquement aucune étude systématique n'a abordé les effets de l'humidité à cette même échelle. Par conséquent plusieurs questions restent ouvertes, comme le critère précis qui détermine l'apparition et l'importance de l'effet de canalisation, les traits dominants de la dynamique et de la physique des nuages relatives aux précipitations d'origine orographique au voisinage des Alpes, la fréquence d'apparition et l'amplitude probable des ondes de gravité, les processus et conditions permettant au foehn d'atteindre le sol, et son extension sous le vent de la montagne. Ces questions sont fondamentales, et elles soulignent la nécessité d'études ultérieures. Ecoulement amont à incidence quasiment tangentielle Ce type de situation se produit lorsqu'un anticyclone vaste et élevé se trouve localisé au Nord des Alpes, donnant un flux de surface à dominante d'est. Également, les Alpes sont souvent immergées temporairement dans un écoulement d'ouest après certains passages frontaux. Dans le premier cas, la pointe nord des Alpes subit la bise, un vent fort, froid et sec (Wanner et Furger, 1990). Les mesures par avion d'Alpex ont montré que le phénomène était accompagné d'un jet de basse couche, variable avec le cycle diurne, au-dessus du piémont. Dans ce cas, l'échelle du système observé indique que la rotation terrestre (présente dans ?J{) et la variation diurne de la stratification (présente dans jouent un rôle important. Des études diagnostiques (Weisel, 1990), des simulations numériques (Paegle et al., 1984) et des considérations théoriques (Horn et Davies, 1989) ont mis en évidence le rôle de la couche limite et de sa variation diurne, de la séparation amont de l'écoulement incident, et de la réponse asymétrique de la couche mélangée sur les versants Nord et
surface à dominante d'est. Également, les Alpes sont souvent immergées temporairement dans un écoulement d'ouest après certains passages frontaux. Dans le premier cas, la pointe nord des Alpes subit la bise, un vent fort, froid et sec (Wanner et Furger, 1990). Les mesures par avion d'Alpex ont montré que le phénomène était accompagné d'un jet de basse couche, variable avec le cycle diurne, au-dessus du piémont. Dans ce cas, l'échelle du système observé indique que la rotation terrestre (présente dans ?J{) et la variation diurne de la stratification (présente dans jouent un rôle important. Des études diagnostiques (Weisel, 1990), des simulations numériques (Paegle et al., 1984) et des considérations théoriques (Horn et Davies, 1989) ont mis en évidence le rôle de la couche limite et de sa variation diurne, de la séparation amont de l'écoulement incident, et de la réponse asymétrique de la couche mélangée sur les versants Nord et Sud. Interception d'un front par les Alpes Les fronts ne contribuent pas peu au temps de la région alpine, et leur effet net constitue une part significative du signal climatique alpin. Un front incident peut être modifié à son approche des Alpes et subir alors une importante distorsion, ainsi qu'un changement de sa vitesse de déplacement (voir, par exemple, Steinacker, 1981; Davies, 1986). Il y a peu de temps, une campagne de mesures a été lancée spécialement pour étudier ces effets (Hoinka et Volkert, 1987), et quelques-uns des résultats en sont rapportés dans Hoinka et al. (1990), ainsi que dans un numéro spécial à paraître de Meteorology and Atmospheric Physics. Cette campagne a permis de mettre en évidence de manière quantitative les changements dans la structure et la vitesse de progression des fronts tandis qu'ils approchent des Alpes. Ces résultats ont été confortés par des études théoriques et par la simulation numérique sur la dépendance de la modification frontale par rapport à la nature et à l'orientation du front incident et de l'écoulement général (par exemple : Davies 1984; Schumann, 1987; Egger, 1987; Heimann, 1990). Cyclogénèse sous le vent La partie Sud des Alpes constitue une importante région cyclogénétique (Whittaker
changement de sa vitesse de déplacement (voir, par exemple, Steinacker, 1981; Davies, 1986). Il y a peu de temps, une campagne de mesures a été lancée spécialement pour étudier ces effets (Hoinka et Volkert, 1987), et quelques-uns des résultats en sont rapportés dans Hoinka et al. (1990), ainsi que dans un numéro spécial à paraître de Meteorology and Atmospheric Physics. Cette campagne a permis de mettre en évidence de manière quantitative les changements dans la structure et la vitesse de progression des fronts tandis qu'ils approchent des Alpes. Ces résultats ont été confortés par des études théoriques et par la simulation numérique sur la dépendance de la modification frontale par rapport à la nature et à l'orientation du front incident et de l'écoulement général (par exemple : Davies 1984; Schumann, 1987; Egger, 1987; Heimann, 1990). Cyclogénèse sous le vent La partie Sud des Alpes constitue une importante région cyclogénétique (Whittaker et Horn, 1984). Cependant, seulement un faible signal en témoigne dans les champs en moyenne saisonnière, parce que les dépressions concernées sont usuellement de faible amplitude, et que seule une petite fraction d'entre elles donnent lieu à coupure (« cut-off ») dans la troposphère moyenne. Une classification des événements en fonction des conditions synoptiques dominantes (Pichler et Steinacker, 1987) permet de distinguer deux types principaux : l'arrivée d'un front froid par le quadrant ouest, associée au mouvement à travers la région d'un vaste thalweg d'altitude de grande amplitude ; l'excursion vers le sud d'air froid en surface, associée au passage au-dessus d'un thalweg de petite longueur d'onde, pris dans un courant d'altitude de nord ou de nord-ouest. Aussi bien le front que le thalweg d'altitude sont des éléments déterminants du développement. La pression sous le vent commence à décroître avec l'arrivée du front au voisinage des Alpes, et la dépression naissante se développe au sein de l'air chaud à l'avant du front. Ce développement s'accompagne d'une déformation par l'orographie du front incident. Dans un second temps, le thalweg d'altitude s'étend en direction du sud vers la Méditerranée, et dans certains cas forme une dépression coupée (« cut-off ») au-dessus du
fonction des conditions synoptiques dominantes (Pichler et Steinacker, 1987) permet de distinguer deux types principaux : l'arrivée d'un front froid par le quadrant ouest, associée au mouvement à travers la région d'un vaste thalweg d'altitude de grande amplitude ; l'excursion vers le sud d'air froid en surface, associée au passage au-dessus d'un thalweg de petite longueur d'onde, pris dans un courant d'altitude de nord ou de nord-ouest. Aussi bien le front que le thalweg d'altitude sont des éléments déterminants du développement. La pression sous le vent commence à décroître avec l'arrivée du front au voisinage des Alpes, et la dépression naissante se développe au sein de l'air chaud à l'avant du front. Ce développement s'accompagne d'une déformation par l'orographie du front incident. Dans un second temps, le thalweg d'altitude s'étend en direction du sud vers la Méditerranée, et dans certains cas forme une dépression coupée (« cut-off ») au-dessus du centre de basse pression de surface (voir par exemple Bleck et Mattocks, 1984). Il existe plusieurs synthèses récentes sur la cyclogénèse sous le vent (Davies, 1989; Tibaldi et al., 1990; Egger, 1991), et un atlas des événements de telle cyclogénèse observés durant Alpex a été élaboré (Lanzinger et al., 1990). On notera simplement ici que si la cyclogénèse sous le vent est essentiellement un phénomène d'écoulement « balancé », alors par une analyse du type « tourbillon potentiel », on peut lier le développement à une caractéristique de l'écoulement, ou à une combinaison de telles caractéristiques : une anomalie thermique chaude en surface, un maximum local de tourbillon potentiel en basses couches, une anomalie positive de tourbillon potentiel en altitude. L'étude de l'occurrence, du développement et de la modification par l'orographie de ces caractéristiques particulières est une façon d'aborder le problème de la cyclogénèse sous le vent, et de tester les nombreuses théories qui ont été proposées pour rendre compte du phénomène. Il convient de noter qu'aux niveaux inférieurs, les signaux de pression et de vitesse associés à chacune des contributions sont affectés par l'orographie, et diffèrent des signaux sur terrain plat. REMARQUE FINALE La revue sommaire des quatre phénomènes
On notera simplement ici que si la cyclogénèse sous le vent est essentiellement un phénomène d'écoulement « balancé », alors par une analyse du type « tourbillon potentiel », on peut lier le développement à une caractéristique de l'écoulement, ou à une combinaison de telles caractéristiques : une anomalie thermique chaude en surface, un maximum local de tourbillon potentiel en basses couches, une anomalie positive de tourbillon potentiel en altitude. L'étude de l'occurrence, du développement et de la modification par l'orographie de ces caractéristiques particulières est une façon d'aborder le problème de la cyclogénèse sous le vent, et de tester les nombreuses théories qui ont été proposées pour rendre compte du phénomène. Il convient de noter qu'aux niveaux inférieurs, les signaux de pression et de vitesse associés à chacune des contributions sont affectés par l'orographie, et diffèrent des signaux sur terrain plat. REMARQUE FINALE La revue sommaire des quatre phénomènes prototypes qui a été présentée avait essentiellement pour but d'illustrer les progrès récents sur le sujet, et de mentionner les aspects qui méritent une étude plus approfondie. 1990 : Alpex Atlas : Case studies of Alpex SOP cyclones in the western Mediterranean (Publication of the Univ. Innsbruck). Paegle et al., 1984 : Diagnoses and numerical simulation of a low-level jet during Alpex. Contrib. Atmos. Phys., 57, 419-430. Pichler H. and H. Reuter, 1967 : Zum Studium der Struktur des Stromfeldes im Bereich der Alpen. ITAM, 205-211. (SMA, Zurich, Report n° 4). Pichler H. and R. Steinacker, 1987: On the synoptics and dynamics of orographically induced cyclones in the Mediterranean. Met. and Atmos. Phys., 36, 108-117. Richner H. and P.D. Phillips, 1984 : A comparison of temperatures from mountain tops and the free atmosphere - their diurnal variation and mean differences. Mon. Wea. Rev., 112,1328-1340. Scherag R., 1966 : Die Tagesliche Druckvariation über Mitteleuropa im Sommer. Tellus, 18, 806-813. Schumann U., 1987 : Influence of mesoscale topography on idealized cold fronts. J. Atmos. Sci., 44 3423-3441. Somieski F., 1987 : Numerische Simulation der thermisch angeraten Zirkulation zwischen Gebirge und Vorland. DLR Forschungsbericht. 87-30, 186 pp. Steinacker R., 1981 : Analysis of
1984 : Diagnoses and numerical simulation of a low-level jet during Alpex. Contrib. Atmos. Phys., 57, 419-430. Pichler H. and H. Reuter, 1967 : Zum Studium der Struktur des Stromfeldes im Bereich der Alpen. ITAM, 205-211. (SMA, Zurich, Report n° 4). Pichler H. and R. Steinacker, 1987: On the synoptics and dynamics of orographically induced cyclones in the Mediterranean. Met. and Atmos. Phys., 36, 108-117. Richner H. and P.D. Phillips, 1984 : A comparison of temperatures from mountain tops and the free atmosphere - their diurnal variation and mean differences. Mon. Wea. Rev., 112,1328-1340. Scherag R., 1966 : Die Tagesliche Druckvariation über Mitteleuropa im Sommer. Tellus, 18, 806-813. Schumann U., 1987 : Influence of mesoscale topography on idealized cold fronts. J. Atmos. Sci., 44 3423-3441. Somieski F., 1987 : Numerische Simulation der thermisch angeraten Zirkulation zwischen Gebirge und Vorland. DLR Forschungsbericht. 87-30, 186 pp. Steinacker R., 1981 : Analysis of the temperature and wind field in the Alpine region. Geophys. Astrophys. Fluid Dynamics, 17, 51-62. Tibaldi S., Buzzi A. and A. Speranza, 1990 : Orographic cyclogenesis. Proc. Palmen Memorial Symposium on Extratropical cyclones, Amer. Met. Soc., Helsinki, 1988. Wanner H. and M. Furger, 1990: The Bise Climatology of a regional wind north of the Alps. Met. and Atmos. Phys., 43, 105-116. Weisel E.L., 1990 : The decay of the Alpex low-level jet : Fine structure observations by aircraft data. Met. and Atmos. Phys., 43, 117-126. Whittaker L.M. and L. H. Horn, 1984: Northern hemisphere extratropical cyclone activity for four mid-season months. J. Climatology, 4, 297-310. PRECIPITATIONS INTENSES SUR LE VERSANT ITALIEN DES ALPES : ANALYSE ET PREVISION Paolo Bonelli ENEL DSR CRTN Via Monfalcone 15, 20132 Milan, ITALIE et Renata Pelosini CISE Milan, ITALIE INTRODUCTION L'intérêt pour l'étude des phénomènes de précipitations intenses sur les régions alpines s'est particulièrement développé ces dernières années en Italie. La raison principale en est la disponibilité de nouveaux outils de recherche, comme les radars et la modélisation d'aire limitée. En fait, l'impact de ce type de phénomène sur l'activité humaine et la sécurité civile est si important que les organismes publics prennent eux-mêmes en
wind north of the Alps. Met. and Atmos. Phys., 43, 105-116. Weisel E.L., 1990 : The decay of the Alpex low-level jet : Fine structure observations by aircraft data. Met. and Atmos. Phys., 43, 117-126. Whittaker L.M. and L. H. Horn, 1984: Northern hemisphere extratropical cyclone activity for four mid-season months. J. Climatology, 4, 297-310. PRECIPITATIONS INTENSES SUR LE VERSANT ITALIEN DES ALPES : ANALYSE ET PREVISION Paolo Bonelli ENEL DSR CRTN Via Monfalcone 15, 20132 Milan, ITALIE et Renata Pelosini CISE Milan, ITALIE INTRODUCTION L'intérêt pour l'étude des phénomènes de précipitations intenses sur les régions alpines s'est particulièrement développé ces dernières années en Italie. La raison principale en est la disponibilité de nouveaux outils de recherche, comme les radars et la modélisation d'aire limitée. En fait, l'impact de ce type de phénomène sur l'activité humaine et la sécurité civile est si important que les organismes publics prennent eux-mêmes en charge des activités météorologiques, en complément de celles du Service météorologique national. Ainsi, dans la Plaine Padane, trois radars sophistiqués et plusieurs réseaux de stations automatiques sont exploités par des organismes régionaux. Par ailleurs, d'autres équipes de recherche ont mis en commun leurs moyens pour travailler sur un modèle d'aire limitée adapté à la climatologie de l'Italie. Ce projet est sur le point de passer à une phase opérationnelle, laquelle devrait aboutir à la production de prévisions de méso-échelle. L'effort conjugué de ces groupes a conduit au rassemblement d'un nombre maximal de données sur les situations à tempêtes du mois de juin 1990. Cette campagne de mesures, appelée «Matrep», a débouché sur une base de données accessible à la communauté internationale (Buzzi et al., 1991). La «Ente Nazionale per l'Energia Elettrica» (ENEL : l'organisme national italien en matière d'énergie) prend part à cet effort par le biais d'études orientées vers la connaissance et la prévision des précipitations sur les Alpes. Le présent article a pour objet la présentation des résultats de telles études. Il met l'accent sur les fortes précipitations et sur les systèmes dynamiques les accompagnant. De tels résultats ne peuvent venir que de l'analyse d'un nombre de cas
limitée adapté à la climatologie de l'Italie. Ce projet est sur le point de passer à une phase opérationnelle, laquelle devrait aboutir à la production de prévisions de méso-échelle. L'effort conjugué de ces groupes a conduit au rassemblement d'un nombre maximal de données sur les situations à tempêtes du mois de juin 1990. Cette campagne de mesures, appelée «Matrep», a débouché sur une base de données accessible à la communauté internationale (Buzzi et al., 1991). La «Ente Nazionale per l'Energia Elettrica» (ENEL : l'organisme national italien en matière d'énergie) prend part à cet effort par le biais d'études orientées vers la connaissance et la prévision des précipitations sur les Alpes. Le présent article a pour objet la présentation des résultats de telles études. Il met l'accent sur les fortes précipitations et sur les systèmes dynamiques les accompagnant. De tels résultats ne peuvent venir que de l'analyse d'un nombre de cas suffisamment élevé : il a été nécessaire de considérer des données couvrant une période d'au moins dix ans. Bien qu'il soit maintenant connu que les précipitations les plus intenses sont le produit de petits systèmes précipitants (d'une durée inférieure à 24 heures et d'une étendue de quelques dizaines de kilomètres), l'étude présentée s'intéresse à de tels phénomènes du point de vue des systèmes de plus grande échelle les accompagnant. Les précipitations cumulées sur 24 heures ont été utilisées, étant les seules disponibles pour une longue période. La première partie de l'article décrit les traits les plus marquants révélés par une analyse statistique portant sur dix années de données des Alpes italiennes centrales. La seconde partie présente les résultats d'une simulation, par un modèle d'aire limitée, d'un épisode à fortes précipitations sur cette même zone. ANALYSE STATISTIQUE DES PRECIPITATIONS Une première étude a été menée à l'aide des données quotidiennes de précipitations disponibles sur la zone alpine, dans le but d'identifier les périodes de l'année correspondant aux précipitations les plus intenses, et d'évaluer l'échelle spatiale de ces dernières. La zone choisie (figure 1), qui comprend les Alpes et les préalpes de Lombardie, est géographiquement très complexe, à cause de la présence
l'étude présentée s'intéresse à de tels phénomènes du point de vue des systèmes de plus grande échelle les accompagnant. Les précipitations cumulées sur 24 heures ont été utilisées, étant les seules disponibles pour une longue période. La première partie de l'article décrit les traits les plus marquants révélés par une analyse statistique portant sur dix années de données des Alpes italiennes centrales. La seconde partie présente les résultats d'une simulation, par un modèle d'aire limitée, d'un épisode à fortes précipitations sur cette même zone. ANALYSE STATISTIQUE DES PRECIPITATIONS Une première étude a été menée à l'aide des données quotidiennes de précipitations disponibles sur la zone alpine, dans le but d'identifier les périodes de l'année correspondant aux précipitations les plus intenses, et d'évaluer l'échelle spatiale de ces dernières. La zone choisie (figure 1), qui comprend les Alpes et les préalpes de Lombardie, est géographiquement très complexe, à cause de la présence de vallées orientées aussi bien Nord-Sud que Ouest-Est. Les stations, localisées à différentes altitudes, sont toutes proches de barrages ou de projets hydroélectriques appartenant à ENEL. Les données sont les précipitations locales (pluie et neige fondue) cumulées sur 24 heures, à 7h UTC de chaque jour entre 1981 et 1991. Cet échantillon s'est révélé suffisant pour l'obtention des paramètres importants des configurations de pluie, même s'il est trop limité dans le temps pour fournir des paramètres statistiques stables. Une première analyse a été conduite sur la distribution fréquentielle des précipitations quotidiennes dépassant des seuils préétablis, sur trois stations localisées en des points géographiquement différents: station M2 sur le Lago Spluga (1910 m) à l'extrême Nord, station M8 à Sondrio dans la vallée de Valtellina (290m), station M14, à Sardegna (1740m), la plus au Sud, près de la Plaine Padane. Figure 2 Fréquence (en %) des jours à précipitations dépassant un seuil donné (porté en ordonnée), pour la station Lago Spluga (partie septentrionale de la zone d'étude). Les figures 2, 3 et 4 présentent les courbes d'égale fréquence correspondant à ces stations, calculées pour différents seuils de précipitations. En abscisse figurent les mois de l'année, en ordonnée les seuils en millimètres.
Cet échantillon s'est révélé suffisant pour l'obtention des paramètres importants des configurations de pluie, même s'il est trop limité dans le temps pour fournir des paramètres statistiques stables. Une première analyse a été conduite sur la distribution fréquentielle des précipitations quotidiennes dépassant des seuils préétablis, sur trois stations localisées en des points géographiquement différents: station M2 sur le Lago Spluga (1910 m) à l'extrême Nord, station M8 à Sondrio dans la vallée de Valtellina (290m), station M14, à Sardegna (1740m), la plus au Sud, près de la Plaine Padane. Figure 2 Fréquence (en %) des jours à précipitations dépassant un seuil donné (porté en ordonnée), pour la station Lago Spluga (partie septentrionale de la zone d'étude). Les figures 2, 3 et 4 présentent les courbes d'égale fréquence correspondant à ces stations, calculées pour différents seuils de précipitations. En abscisse figurent les mois de l'année, en ordonnée les seuils en millimètres. Sur les trois graphiques, et pour tous les seuils, apparaît nettement l'augmentation de la fréquence durant la saison chaude. Cependant, l'activité la plus intense ne correspond pas au mois de plus forte température moyenne (juillet) pour les stations M2 et M 14, pour lesquelles elle se déplace vers septembre et octobre. Les fréquences de la station M 14 exhibent également un maximum en mai. Par contre, pour la station M8, la fréquence des précipitations les plus fortes est pratiquement constante de juillet à octobre. L'augmentation des fortes précipitations durant les mois chauds suggère une origine thermo-convective de celles-ci. Le fait que les valeurs les plus élevées ne se rencontrent pas au cours des mois à insolation maximum confirme la nécessité d'une cause supplémentaire d'origine dynamique. Il est d'ailleurs bien connu que l'activité dynamique sur l'Europe est moindre en juillet et août, mois durant lesquels les situations anticycloniques stables sont plus fréquentes. On peut obtenir une information sur l'échelle spatiale des précipitations en calculant le coefficient de corrélation linéaire mensuel relatif à tous les couples de stations. En considérant la distance entre stations, il est possible de construire un graphe comme celui de la figure 5, représentant la distance moyenne entre