Module 9 Flashcards
Qu’est-ce que la prévision numérique?
Choix et résolution d’équations mathématiques offrant une approximation du comportement de l’atmosphère réelle et simulant l’état futur de l’atmosphère de façon accélérée.
Comment s’appelle le logiciel permettant la simulation de l’atmosphère futur?
Modèle de prévision numérique
Quels 2 types de prévisions numériques peuvent être faites?
Temps
Climat
Quels prévisions peuvent être faites à l’aide des prévisions numériques du temps?
Principaux paramètres des conditions atmosphériques (température, précipitations, vent, humidité…) pour les prochains jours sans dépasser plus de 5 jours.
La prévision du temps est-elle pareille partout au monde?
Non, le niveau de difficulté est variable selon l’endroit où se fait la prévision.
Où les prévisions sont-elles plus imprévisibles?
Latitudes moyennes (bonne pour 2 jours)
À partir de combien de jours n’accorde-t-on aucune confiance aux prévisions?
Après 10 jours
Les prévisions numériques du temps sont essentielles pour quels domaines?
L’aviation
La navigation
L’agriculture
À quoi sert la modélisation du climat?
Prédire les changements globaux que pourrait subir la Terre dans les 30, 100 ou 1000 prochaines années.
Pourquoi s’intéresse-t-on particulièrement à la modélisation du climat présentement?
Mieux évaluer les transformations climatiques associées à l’augmentation croissante des GES dans l’atmosphère afin de mieux évaluer l’effet des changements climatiques sur l’environnement physique et humain.
Les modèles numériques du temps et du climat se basent sur quoi?
Sur les lois physiques qui gouvernent l’évolution du fluide atmosphérique.
Qu’est-ce qui est à la base de la prévision numérique du temps?
L’observation météorologique
Pour prévoir les changements futurs de l,atmosphère il faut connaître les conditions initiales de cette dernière.
Quel organisme s’occupe de la supervision de la collecte des données de conditions initiales?
Organisation météorologique mondiale (OMM)
Quelle est l’utilité de la collecte des conditions initiales par l’OMM?
Partager ces données avec d’autres régions pour qu’ils puissent prédire les conditions futures.
À quelle fréquence se font les prévisions numériques du temps à l’aide de simulations?
Nombreuses fois par jour
D’où proviennent les observations météorologiques?
Stations météorologiques de surface Stations de sondage aérologique Stations au-dessus des océans Contribution de l'aviation civile Satellites météorologiques
Quelles sont les contributions des stations météorologiques de surface?
11 000 stations qui mesurent différents paramètres comme la pression atmosphérique, la vitesse et direction du vent, température de l’air et l’humidité…tout à des intervalles de moins de 3 heures.
Quelles sont les contributions des stations de sondage aérologique?
900 stations (dont 15 navires) qui mesurent à l’aide de ballons sondes, différents paramètres comme la pression atmosphérique, la vitesse et direction du vent, la température de l’air et l’humidité entre la surface et 30 km d’altitude. Lancement de 2 ballons par jours (2/3 des stations) ou 1 ballon
Quelles sont les contributions des stations au-dessus des océans?
7000 bateaux, 750 bouées ancrées et plusieurs plateformes qui mesurent la mêmes paramètres que les stations terrestres mais aussi la température de l’eau, la hauteur et la fréquence des vagues.
Quelles sont les contributions de l’aviation civile?
3000 avions, au décollage et à l’atterissage, prennent des mesures de pression, de vitesse du vent et de température de l’atmosphère en zones non mesurées par une station aérologique.
Quelles sont les contributions des satellites météorologiques?
5 satellites en orbite polaire donnant des profils verticaux de température et d’humidité dans les zones sans nuage. 6 satellites géostationnaires qui mesurent la vitesse du vent entre les tropiques en suivant le déplacement des nuages et de la vapeur d’eau de cette région. Satellites à transfert de données entre centres régionaux de l’OMM.
Quelles sont les 2 anciennes méthodes de prévision?
Méthode des tendances
Méthode par analogie
Qu’est-ce que la méthode des tendances?
Connaissance de la vitesse et de la direction de déplacement des systèmes météorologiques (dépression, zones de précipitations) et estimation que la direction et la vitesse de déplacement sera constante pour prédire à quel moment le système atteindra un nouvelle région.
Qu’est-ce que la méthode par analogie?
Analyse des patrons des cartes météorologiques issues d’observations et de cas similaires passés. Le prévisionniste prédit que le temps évoluera de la même façon que dans le passé.
Quelle information est présentement nécessaire pour connaître l’état futur d’un système?
Les lois d’évolution du système
Quel est le principe de base de la fabrication d’un modèle numérique?
Le temps de calcul nécessaire à la production de la simulation numérique doit être nettement inférieur à la durée de l’évolution réelle de l’atmosphère.
À quel moment de l’histoire se sont développés les méthodes numériques de modélisation?
Dans les années 1950 avec l’apparition des ordinateurs.
Quelle est la partie dynamique des modèles numériques?
Les lois physiques auxquelles obéissent le système climatique.
Sur quels principes de conservation de la masse, d’énergie et de quantité de mouvement se basent les lois physiques d’évolution du système?
L’équation de conservation de la quantité de mouvement (vent)
L’équation du transfert radiatif (rayonnement)
L’équation hydrostatique (gravité, pression et densité)
L’équation de continuité (conservation de la masse)
L’équation d’état (pression, volume, température)
L’équation thermodynamique (température)
L’équation de conservation pour l’eau (humidité, densité)
Les lois physiques d’évolution du système gouvernent quelles variables?
Température Pression Vitesse du fluide (vent) Contenu en eau de l'atmosphère Densité du mélange de gaz atmosphérique
Dans les équations mathématiques des lois physiques, que représentent les différents termes?
Les mécanismes (rayonnement solaire, infrarouge…) qui influent sur les variables météorologiques.
Quels sont les 7 inconnus du système de 7 équations pour représenter l’écoulement d’un fluide à la surface d’une sphère en rotation?
Densité de l'air Composante est-ouest du vent Composante nord-sud du vent Composante verticale du vent Température de l'air Pression atmosphérique Quantité de vapeur d'eau dans l'air
Les équations mathématiques représentant l’état atmosphérique sont-elles linéaires ou non-linéaires, à solutions exactes ou inexactes?
Non-linéaires
Inexactes
À quoi servent les méthodes numériques?
Trouver une solution approchée à l’équation mathématique du système.
Comment fait-on pour simplifier le fluide atmosphérique continu dans l’espace et le temps (donc infini)?
L’atmosphère est découpé en un nombre fini de petites boîtes pour un nombre fini d’instants (svt 20 minutes).
En quelles conditions est-ce que le calcul est le plus précis?
Lorsque la maille/grille est plus fine et le pas de temps et plus petit. Ces conditions sont plus chères à produire.
Quelle est la partie physique d’un modèle de prévision numérique?
Évaluation de l’effet des phénomènes qui jouent un rôle significatif dans l’évolution de l’état du fluide atmosphérique et qui sont souvent plus petit que la maille (ex: orage).
Quels phénomènes paramétrés de la partie physique sont le plus fréquemment représentés par les modèles?
La convection verticale (orages)
La physique des nuages (condensation, collection et collision des gouttes)
L’effet des montagnes et des irrégularités du terrain.
Le paramétrage d’un phénomène est-il variable sur l’échelle temporelle?
Oui
Quelles réalités peuvent influencer le paramétrage choisi d’un phénomène?
La résolution spatiale (grandeur de la maille)
La résolution temporelle
Quand on veut connaître l’évolution de l’état de l’atmosphère à un temps t + dt, que représentent t et dt?
t = présent (conditions initiales) dt = temps du modèle
Décrivez le déroulement général d’une prévision du temps faite à l’aide d’un modèle numérique.
Le service météorologique national obtient les observations initiales météorologiques par l’OMM.
L’état futur des paramètres météorologiques est calculé par le modèle numérique pour chaque boîte.
Les valeurs sont transcrites sur une carte météorologique pour être évalué par les prévisionnistes en comparaison aux images radars et satellites.
Diffusion des prévisions sur le site web d’Environnement Canada.
Quelles sont les grandes différences entres les modèle numériques de prévision du temps et du climat?
Temps de prévision (5 jours vs. plus de 30 ans)
Résolution spatiale
Quelles sont les grandes similitudes entres les modèle numériques de prévision du temps et du climat?
Même dynamique car les lois physiques qui dictent l’évolution du fluide atmosphérique restent les mêmes, à l’exception de la partie physique du modèle qui change selon la résolution spatiale et temporelle désirée.
