Trajectoires de parcelles d'air au voisinage d'un centre dépressionnaire

On considère la situation météorologique du 27 mars 1999 à 06h00 temps universel. L'image satellite Meteosat7 canal infrarouge permet de repérer un centre dépressionnaire sur le Golfe de Gênes et un second centre au large de la Bretagne.

Afin de caractériser l'écoulement, nous vous proposons, de déposer à l'altitude de 2 000 m un paquet de particules qui sera advecté par le vent durant une durée de 24 heures. Ces particules peuvent, par exemple, être perçues comme un polluant atmosphérique que l'on injecte dans l'atmosphère et dont on veut connaitre la trajectoire durant 24 heures. Ces trajectoires montrent l'orientation des vents au voisinage d'un centre dépressionnaire dans l'hémisphère Nord. D'autre part, la longueur de la trajectoire donne une idée de la vitesse des vents. On pourra aussi regarder l'influence de la topographie sur l'écoulement (notamment dans la vallée du Rhône et autour des Pyrénées). On peut ainsi essayer de construire le champ de vent sur la zone étudiée. À titre de comparaison, la carte des vents prédits par le modèle de l'ECMWF(lien externe - nouvelle fenêtre)↗ est donnée à la fin de la page.

La carte ci-dessous a été divisée en 1377 points d’entrée, elle correspond à la zone de l’image satellite météorologique prise comme exemple. Elle a été découpée en 51 colonnes et 27 lignes, ce qui fait 1377 points d’entrée. Le point en bas à gauche est le point 001-001 et le point en haut à droite 051-027. Quelques points sont repérés sur la figure suivante pour aider à déterminer les coordonnées du point d’entrée choisi. Il suffit ensuite de télécharger le dossier des 1377 simulations de trajectoires (20 Mo), de le décompacter et de sélectionner l’image correspondant à la trajectoire des particules “déposées” au point de départ choisi pendant 24 heures.

Chaque image est nommée CETItest_col-lig.jpg, le couple (col-lig) correspondant aux coordonnées du point de départ données avec 3 chiffres pour chaque coordonnée. Le point de départ est noir puis la couleur de la trajectoire évolue avec le temps de simulation : violet clair, violet foncé, bleu foncé, bleu clair, vert, jaune, orangé, rouge. Certaines trajectoires quittent le cadre, parfois dès le début. La trajectoire “s’élargit” parfois, indiquant une certaine gamme de possibilités avec le temps. Quelques exemples sont donnés ci-dessous.

Les trajectoires ont été calculées à l'aide de l'algorithme FLEXTRA (présentation(lien externe - nouvelle fenêtre)↗ / manuel(lien externe - nouvelle fenêtre)↗). Les champs de vent utilisés sont ceux donnés par l'ECMWF(lien externe - nouvelle fenêtre)↗ (discrétisation spatiale de 2 degrés, discrétisation temporelle de 3 heures).