La représentation de la position et l’évolution des MCS étant satisfaisante, différents paramètres météorologiques clés observés et simulés à Niamey tels que la température, la
vitesse moyenne des vents, la pression et le flux de précipitation entre le 1er juillet 2006 à
00:00 UTC et le 2 juillet 2006 à 18:00 UTC sont comparés sur la Figure 5.79. Les paramètres météorologiques observés au sol sur le site de mesure du rayonnement atmosphérique (ARM) situé près de l’aéroport international de Niamey, sont disponibles sur le site http://www.archive.arm.gov/. Le décalage temporel observé sur les figures précédentes entre les MCS réels et modélisés est visible sur la Figure 5.79.
Entre 00:00 UTC et 18:00 UTC le 1er juillet 2006, les MCS se trouvent relativement loin de
Niamey et ne perturbent pas la situation météorologique. Le cycle diurne est bien représenté sur la Figure 5.79a. Les valeurs maximales sont atteintes à 16:00 UTC (309°K) et les valeurs minimales à 06:00 UTC (298.5°K). Les vitesses moyennes simulées et observées de vent
(Figure 5.79b) sont comprises entre 1 et 6 m.s-1. Les pressions observées sont faiblement
supérieures de 0.5hPa aux pressions simulées (Figure 5.79c). Les flux de précipitation sont alors nuls (Figure 5.79d).
A partir de 18:00, les paramètres météorologiques observés au-dessus de Niamey sont perturbés par l’approche du MCS-1. En effet, les courants ascendants du MCS-1, proche de Niamey, imposent une dépression importante dans les basses couches de l’atmosphère. La
pression de surface chute donc de 3hPa. A 19:00 UTC, le 1er juillet 2006, au moment du
passage simulé du MCS-1, l’advection d’air d’altitude et l’évaporation des précipitations provoque une diminution importante de la température en surface de 12°K. Ces courants subsidents associés à une masse d’air plus dense provoquent un front de densité en surface
(front de rafales) à l’avant du MCS avec des vitesses de vent qui peuvent atteindre 15 m.s-1
(Figure 5.79b). La température atteint à ce moment là un premier minimum (296°K). Les précipitations simulées sont de l’ordre de 3.3 mm (Figure 5.79d).
5.1 Etude de cas : Simulation Méso-NH de la situation du 1 et 2 juillet 2006 149
Le passage du premier MCS est suivi d’une période de transition pendant laquelle la température augmente légèrement jusqu’à 300°K par homogénéisation avec la température ambiante plus chaude tandis que la pression de surface simulée augmente brusquement jusqu’à 990hPa en raison de l’éloignement du cœur convectif du MCS-1.
A partir de 21:00 UTC, le même cycle de variation des paramètres météorologiques est retrouvé en raison du passage du MCS-2 près de Niamey. La pression de surface diminue jusqu’à 986hPa puis la température diminue de 6°K à 23:00 UTC. Le front de rafale atteint de
nouveau des vitesses de l’ordre de 15 m.s-1. Aucune précipitation n’apparaît, ainsi seul le
MCS-1 est précipitant sur la zone de Niamey. Les perturbations engendrées par le MCS-2 sont moins importantes que celles notées pour le MCS-1. En effet, les deux MCS n’ont pas le même impact car seule une extrémité du MCS-2 passe au-dessus de Niamey tandis que le MCS-1 traverse complètement Niamey (Figure 5.76).
Figure 5.79 : Comparaison des observations (noir) avec les résultats de la modélisation (rouge) pour plusieurs paramètres météorologiques : a) la température (K), b) la pression (hPa), c) la moyenne de la vitesse des vents (m.s-1), d) les précipitations (mm) à Niamey du 1er juillet 2006 à 00:00 UTC au 2 juillet 2006 à 18:00 UTC. Les données observées proviennent du site de mesure au sol ARM (http://www.archive.arm.gov/).
Dans la réalité, le MCS-1 passe à proximité de Niamey à 00:00 UTC le 2 juillet 2006. Les paramètres météorologiques observés illustrent la même évolution que dans la simulation lors du passage du MCS. Tout d’abord, une chute de pression de surface (986hPa) est observée à
18:00 UTC, soit 6 heures avant le passage observé du MCS. Puis à partir de 22:00 UTC le 1er
juillet 2006 jusqu’à 00:00 UTC le 2 juillet 2006, la température diminue de 9°K. A ce
la pression de surface augmentant atteint son maximum (991hPa) et les précipitations débutent (2.2 mm).
Les évolutions temporelles de la température et de la vitesse du vent en surface observées et simulées sont donc relativement bien corrélées. Après 18:00 UTC, la pression simulée est constamment inférieure à la pression observée. Le cœur du système convectif observé ne traverse pas Niamey contrairement au MCS-1 simulé ce qui déstabilise moins longtemps le système. Les valeurs de précipitations simulées et observées sont très proches mais aussi très faibles montrant que les précipitations sont principalement dues à la partie stratiforme du MCS.
Les précipitations cumulées simulées du 1er juillet 19:00 UTC jusqu'au 2 juillet 04:00 UTC,
sur tout le domaine de la simulation, sont représentées sur la Figure 5.80. Les précipitations correspondant à la partie convective du MCS-1 atteignent 32 mm au nord de Niamey et celles du MCS-2 peuvent atteindre jusqu’à 64 mm. Ces zones de précipitations intenses sont très localisées. Ces résultats confirment que les précipitations simulées au-dessus de Niamey sont effectivement dues à la partie stratiforme du MCS-1. Au sud–ouest du domaine, de larges zones sont touchées par des précipitations importantes. Cette zone correspond exactement à la zone de fusion des deux MCS. Le MCS formé par la fusion des deux autres semble donc entraîner des précipitations très importantes ( > 40 mm).
Figure 5.80 : Précipitations (mm) cumulées du 1er juillet 19:00 UTC jusqu'au 2 juillet 04:00 UTC.
La comparaison de quelques paramètres météorologiques déterminants nous permet donc de constater que les systèmes convectifs sont physiquement bien décrits par la modélisation. En effet, les valeurs simulées et observées sont pour tous ces paramètres très proches. Le décalage temporel (5 heures) et géographique des cellules convectives observées et simulées doit cependant être pris en compte dans la suite de ce travail. Les vols de mesures de l’ATR- 42 ayant lieu douze heures avant et après le passage des MCS, les résultats de la simulation
seront analysés douze heures avant et après le passage simulé des MCS, soit le 1er juillet à
5.1 Etude de cas : Simulation Méso-NH de la situation du 1 et 2 juillet 2006 151