Academic literature on the topic 'Convection (météorologie)'
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Journal articles on the topic "Convection (météorologie)"
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Rochetin, Nicolas, Jean-Yves Grandpeix, Catherine Rio, and Fleur Couvreux. "Deep Convection Triggering by Boundary Layer Thermals. Part II: Stochastic Triggering Parameterization for the LMDZ GCM." Journal of the Atmospheric Sciences 71, no. 2 (2014): 515–38. http://dx.doi.org/10.1175/jas-d-12-0337.1.
Full textAbstract:
Abstract This paper presents a stochastic triggering parameterization for deep convection and its implementation in the latest standard version of the Laboratoire de Météorologie Dynamique–Zoom (LMDZ) general circulation model: LMDZ5B. The derivation of the formulation of this parameterization and the justification, based on large-eddy simulation results, for the main hypothesis was proposed in Part I of this study. Whereas the standard triggering formulation in LMDZ5B relies on the maximum vertical velocity within a mean bulk thermal, the new formulation presented here (i) considers a thermal size distribution instead of a bulk thermal, (ii) provides a statistical lifting energy at cloud base, (iii) proposes a three-step trigger (appearance of clouds, inhibition crossing, and exceeding of a cross-section threshold), and (iv) includes a stochastic component. Here the complete implementation is presented, with its coupling to the thermal model used to treat shallow convection in LMDZ5B. The parameterization is tested over various cases in a single-column model framework. A sensitivity study to each parameter introduced is also carried out. The impact of the new triggering is then evaluated in the single-column version of LMDZ on several case studies and in full 3D simulations. It is found that the new triggering (i) delays deep convection triggering, (ii) suppresses it over oceanic trade wind cumulus zones, (iii) increases the low-level cloudiness, and (iv) increases the convective variability. The scale-aware nature of this parameterization is also discussed.
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Augros, Clotilde, Pierre Tabary, Adrien Anquez, Jean-Marc Moisselin, Pascal Brovelli, and Olivier Bousquet. "Development of a Nationwide, Low-Level Wind Shear Mosaic in France." Weather and Forecasting 28, no. 5 (2013): 1241–60. http://dx.doi.org/10.1175/waf-d-12-00115.1.
Full textAbstract:
Abstract An algorithm for the detection of horizontal wind shear at low levels was developed. The algorithm makes use of data collected by all radars from the Application Radar à la Météorologie Infra-Synoptique (ARAMIS) operational network, in order to build a complete mosaic of wind shear over metropolitan France. The product provides an estimation of the maximum horizontal wind shear detected in the low levels, between 0 and 2 km AGL. Examination of the wind shear mosaic for different cases shows that the product is able to retrieve small-scale wind shear signatures that can be linked to either convergence lines ahead of convective cells, which are indicative of gust fronts, or strong convergence areas inside intense cells. A statistical evaluation of the wind shear mosaic was performed, by comparing horizontal wind shear observed inside the area defined by convective objects with wind gusts recorded along their trajectory by weather stations. A link between those different observations was clearly established. Therefore, the use of wind shear for wind gust prediction was tested in combination with other parameters: an estimation of the energetic potential of density currents, the cell surface with reflectivity over 51 dBZ, relative helicity, and cell propagation speed. Different wind gust warning rules were tested on 468 convection nowcasting objects (CONOs). The results clearly highlighted the benefits of using wind shear for wind gust estimation, and also demonstrated the improvement in forecasting skill when combining different parameters. The wind shear mosaic will be produced operationally before the end of 2013 and will be used to improve wind gust warnings provided to end users.
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Besson, Lucas, and Jacques Parent du Châtelet. "Solutions for Improving the Radar Refractivity Measurement by Taking Operational Constraints into Account." Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 30, no. 8 (2013): 1730–42. http://dx.doi.org/10.1175/jtech-d-12-00167.1.
Full textAbstract:
Abstract Atmospheric refractivity depends on meteorological parameters such as temperature, water vapor pressure, and air pressure and can be measured using weather radar. This could be useful for convection prediction through the assimilation by numerical forecasting models in the boundary layer, particularly in prestorm conditions. However, this measurement is highly sensitive to phase ambiguities, induced by signal undersampling during rapid atmospheric fluctuations because of strong turbulent fluxes in the boundary layer or during extreme events. The refractivity measurement has been recently implemented on some radars of the French Application Radar à la Météorologie Infra-Synoptique (ARAMIS) network, which is composed of three different frequencies (S, C, and X bands). In view of operational applications, investigations are performed to improve the measurement and limit the phase ambiguity rate. The first recommendation is to decrease the time interval between two measurements by increasing the antenna speed rotation or by the use of a higher elevation angle. These methods lead to decreased sensitivity of the refractivity to the phase aliasing. The second recommendation is to improve the information from ground target by combining the two polarization radar returns and using shorter pulse width. These two different approaches, based on the radar capacity and the description of the target, are complementary and noticeably improve the quality of the refractivity retrieval.
4
Tindan, Jacob Z., Qinjian Jin, and Bing Pu. "Understanding day–night differences in dust aerosols over the dust belt of North Africa, the Middle East, and Asia." Atmospheric Chemistry and Physics 23, no. 9 (2023): 5435–66. http://dx.doi.org/10.5194/acp-23-5435-2023.
Full textAbstract:
Abstract. Utilizing the well-calibrated, high-spectral-resolution equal-quality performance of daytime and nighttime (09:30 and 21:30 local solar Equator-crossing time (local solar ECT)) products of the Infrared Atmospheric Sounder Interferometer (IASI) from the Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD), this study investigates the day–night differences in dust aerosols over the global dust belt of North Africa, the Middle East, and Asia. Both daytime dust optical depth (DOD) and nighttime DOD at 10 µm show high consistency with solar and lunar observations of coarse-mode aerosol optical depth (CAOD) from AErosol RObotic NETwork (AERONET) sites across the dust belt, with correlation coefficients of 0.8–0.9 for most sites. Both IASI DOD and dust layer height show a significant (95 % confidence level) day–night difference over the major dust sources within the dust belt. Daytime DOD over the central to northern Sahara, the central to eastern Arabian Peninsula, and the Taklamakan Desert is significantly higher than that of nighttime but lower than nighttime over the southern Sahel to the Guinea Coast and the western to central Indian subcontinent in the annual mean. The magnitude of the day–night differences in DOD is larger and more evident in boreal winter and spring than in other seasons. The positive day–night differences in DOD (i.e., higher daytime values than nighttime) over the central Sahara, the Middle East, and Asia are likely associated with greater dust emissions driven by higher dust uplift potential (DUP) and stronger wind speeds during daytime. Dust layer heights demonstrate negative day–night differences over dust source regions in the central Sahara, central Arabian Peninsula, and Taklamakan Desert and positive height differences in the southern Sahel to the Guinea Coast, southern parts of the Arabian Peninsula, and large parts of the Indian subcontinent. The higher dust layer height over the Guinea Coast and the Indian subcontinent during the daytime is associated with a deeper planetary boundary layer height and greater convective instability during daytime than nighttime, which promotes vertical transport and mixing of dust aerosols. The corresponding lower daytime DOD over the Sahel and the Indian subcontinent indicates a possible dilution of dust aerosols when they are transported to higher altitudes by convection where they are more susceptible to horizontal transport. Ground-based observations of dust show surface PM10 concentration and CAOD exhibit a spatially varying diurnal cycle across the dust belt. CAOD and PM10 concentrations generally peak in late morning and from late afternoon to midnight in the Sahel and in early afternoon and around early morning in the Middle East, the timings of which are largely consistent with the day–night differences in IASI DOD. It is also found that DOD from reanalysis products (e.g., Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2) and ECMWF Atmospheric Composition Reanalysis 4 (EAC4)) failed to capture the day–night differences in IASI DOD in large parts of the dust belt except in small dust source hotspots over North Africa.
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ARBOGAST, Philippe, Jean PAILLEUX, Bertrand de, ** compléter auteur ** Courville, Tristan d' ORGEVAL, and Julien, ** compléter auteur ** Renaud. "Journée scientifique : Gérer le risque météorologique : tempêtes et systèmes convectifs." La Météorologie 8, no. 70 (2010): 16. http://dx.doi.org/10.4267/2042/34571.
Full text
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Rochetin, Nicolas, Benjamin R. Lintner, Kirsten L. Findell, Adam H. Sobel, and Pierre Gentine. "Radiative–Convective Equilibrium over a Land Surface." Journal of Climate 27, no. 23 (2014): 8611–29. http://dx.doi.org/10.1175/jcli-d-13-00654.1.
Full textAbstract:
Abstract Radiative–convective equilibrium (RCE) describes an idealized state of the atmosphere in which the vertical temperature profile is determined by a balance between radiative and convective fluxes. While RCE has been applied extensively over oceans, its application over the land surface has been limited. The present study explores the properties of RCE over land using an atmospheric single-column model (SCM) from the Laboratoire de Météorologie Dynamique–Zoom, version 5B (LMDZ5B) general circulation model coupled in temperature and moisture to a land surface model using a simplified bucket model with finite moisture capacity. Given the presence of a large-amplitude diurnal heat flux cycle, the resultant RCE exhibits multiple equilibria when conditions are neither strictly water nor energy limited. By varying top-of-atmosphere insolation (through changes in latitude), total system water content, and initial temperature conditions the sensitivity of the land RCE states is assessed, with particular emphasis on the role of clouds. Based on this analysis, it appears that a necessary condition for the model to exhibit multiple equilibria is the presence of low-level clouds coupled to the diurnal cycle of radiation. In addition the simulated surface precipitation rate varies nonmonotonically with latitude as a result of a tradeoff between in-cloud rain rate and subcloud rain reevaporation, thus underscoring the importance of subcloud layer processes and unsaturated downdrafts. It is shown that clouds, especially at low levels, are key elements of the internal variability of the coupled land–atmosphere system through their feedback on radiation.
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Remaud, Marine, Frédéric Chevallier, Anne Cozic, Xin Lin, and Philippe Bousquet. "On the impact of recent developments of the LMDz atmospheric general circulation model on the simulation of CO<sub>2</sub> transport." Geoscientific Model Development 11, no. 11 (2018): 4489–513. http://dx.doi.org/10.5194/gmd-11-4489-2018.
Full textAbstract:
Abstract. The quality of the representation of greenhouse gas (GHG) transport in atmospheric general circulation models (GCMs) drives the potential of inverse systems to retrieve GHG surface fluxes to a large extent. In this work, the transport of CO2 is evaluated in the latest version of the Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMDz) GCM, developed for the Climate Model Intercomparison Project 6 (CMIP6) relative to the LMDz version developed for CMIP5. Several key changes have been implemented between the two versions, which include a more elaborate radiative scheme, new subgrid-scale parameterizations of convective and boundary layer processes and a refined vertical resolution. We performed a set of simulations of LMDz with different physical parameterizations, two different horizontal resolutions and different land surface schemes, in order to test the impact of those different configurations on the overall transport simulation. By modulating the intensity of vertical mixing, the physical parameterizations control the interhemispheric gradient and the amplitude of the seasonal cycle in the Northern Hemisphere, as emphasized by the comparison with observations at surface sites. However, the effect of the new parameterizations depends on the region considered, with a strong impact over South America (Brazil, Amazonian forest) but a smaller impact over Europe, East Asia and North America. A finer horizontal resolution reduces the representation errors at observation sites near emission hotspots or along the coastlines. In comparison, the sensitivities to the land surface model and to the increased vertical resolution are marginal.
8
Montmerle, Thibaut, and Claudia Faccani. "Mesoscale Assimilation of Radial Velocities from Doppler Radars in a Preoperational Framework." Monthly Weather Review 137, no. 6 (2009): 1939–53. http://dx.doi.org/10.1175/2008mwr2725.1.
Full textAbstract:
Abstract This paper presents the results of a preoperational assimilation of radial velocities from Doppler radars of the French Application Radar la Météorologie InfraSynoptique (ARAMIS) network in the nonhydrostatic model, the Application of Research to Operations at Mesoscale (AROME). For this purpose, an observation operator, which allows the simulation of radial winds from the model variables, is included in the three-dimensional variational data assimilation (3DVAR) system. Several data preprocessing procedures are applied to avoid as much as possible erroneous measurements (e.g., due to dealiasing failures) from entering the minimization process. Quality checks and other screening procedures are discussed. Daily monitoring diagnostics are developed to check the status and the quality of the observations against their simulated counterparts. Innovation biases in amplitude and in direction are studied by comparing observed and simulated velocity–azimuth display (VAD) profiles. Experiments over 1 month are performed. Positive impacts on the analyses and on precipitation forecasts are found. Scores against conventional data show mostly neutral results because of the much-localized impact of radial velocities in space and in time. Significant improvements of low-level divergence analysis and on the resulting forecast are found when specific sampling conditions are met: the closeness of convective systems to radars and the orientation of the low-level horizontal wind gradient with respect to the radar beam. Focus on a frontal rainband case study is performed to illustrate this point.
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Hwong, Y. ‐L, M. Colin, P. Aglas‐Leitner, C. J. Muller, and S. C. Sherwood. "Assessing Memory in Convection Schemes Using Idealized Tests." Journal of Advances in Modeling Earth Systems 15, no. 12 (2023). http://dx.doi.org/10.1029/2023ms003726.
Full textAbstract:
AbstractTwo assumptions commonly applied in convection schemes—the diagnostic and quasi‐equilibrium assumptions—imply that convective activity (e.g., convective precipitation) is controlled only by the large‐scale (macrostate) environment at the time. In contrast, numerical experiments indicate a “memory” or dependence of convection also on its own previous activity whereby subgrid‐scale (microstate) structures boost but are also boosted by convection. In this study we investigated this memory by comparing single‐column model behavior in two idealized tests previously executed by a cloud‐resolving model (CRM). Conventional convection schemes that employ the diagnostic assumption fail to reproduce the CRM behavior. The memory‐capable org and Laboratoire de Météorologie Dynamique Zoom cold pool schemes partially capture the behavior, but fail to fully exhibit the strong reinforcing feedbacks implied by the CRM. Analysis of this failure suggests that it is because the CRM supports a linear (or superlinear) dependence of the subgrid structure growth rate on the precipitation rate, while the org scheme assumes a sublinear dependence. Among varying versions of the org scheme, the growth rate of the org variable representing subgrid structure is strongly associated with memory strength. These results demonstrate the importance of parameterizing convective memory, and the ability of idealized tests to reveal shortcomings of convection schemes and constrain model structural assumptions.
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Milcareck, Gwenaël, Sandrine Guerlet, Franck Montmessin, et al. "Radiative-convective models of the atmospheres of Uranus and Neptune: Heating sources and seasonal effects." Astronomy & Astrophysics, April 18, 2024. http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202348987.
Full textAbstract:
The observations made during the Voyager 2 flyby have shown that the stratosphere of Uranus and that of Neptune are warmer than expected by previous models. In addition, no seasonal variability of the thermal structure has been observed on Uranus since Voyager 2 era and significant subseasonal variations have been revealed on Neptune. In this paper, we evaluate different realistic heat sources that can induce sufficient heating to warm the atmosphere of these planets and we estimate the seasonal effects on the thermal structure. The seasonal radiative-convective model developed by the Laboratoire de Météorologie Dynamique was used to reproduce the thermal structure of these planets. Three hypotheses for the heating sources were explored separately: aerosol layers, a higher methane mole fraction, and thermospheric conduction. Our modelling indicates that aerosols with plausible scattering properties can produce the requisite heating for Uranus, but not for Neptune. Alternatively, greater stratospheric methane abundances can provide the missing heating on both planets, but the large values needed are inconsistent with current observational constraints. In contrast, adding thermospheric conduction cannot warm the stratosphere of both planets alone. The combination of these heat sources is also investigated. In the upper troposphere of both planets, the meridional thermal structures produced by our model are found inconsistent with those retrieved from Voyager 2/IRIS data. Furthermore, our models predict seasonal variations should exist within the stratospheres of both planets while observations showed that Uranus seems to be invariant to meridional contrasts and only subseasonal temperature trends are visible on Neptune. However, a warm south pole is seen in our simulations of Neptune as observed since 2003.
Dissertations / Theses on the topic "Convection (météorologie)"
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Taverne, Véronique. "Simulation numérique de la convection thermique tridimensionnelle et compressible." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30045.
Full textAbstract:
Nous presentons, dans cette these, une methode de resolution numerique efficace des equations hydrodynamiques regissant les ecoulements convectifs d'un fluide visqueux et compressible dans une geometrie plane tridimensionnelle. A l'aide de cette methode nous mettons ensuite en evidence un certain nombre de motifs convectifs stationnaires et instationnaires. La resolution des equations est effectuee a l'aide d'une methode pseudospectrale en raison du tres haut degre de precision qu'elle peut fournir. Nous adoptons un schema d'integration temporelle semi-implicite afin de nous affranchir des contraintes sur le pas en temps imposees par la presence de termes d'ondes et de termes diffusifs dans les equations. Une premiere methode de resolution par inversion directe du systeme d'equations a ete consideree. Ensuite, une methode de resolution iterative de type gradient conjugue, beaucoup moins couteuse en terme d'espace memoire, a ete mise en uvre, permettant la simulation de regimes de convection turbulents ou une grande resolution spatiale est indispensable. Le code a ete exploite pour des conditions physiques de nombre de mach proche de 1 et de nombre de rayleigh modere. Pour un nombre de rayleigh proche du seuil de convection, des motifs convectifs stationnaires semblables a ceux decrits pour des ecoulements de fluide incompressible ont ete mis en evidence. Des solutions instationnaires dont la dependance temporelle devient rapidement complexe ont ensuite ete obtenues
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Yan, Xin. "Assimilation de données GPS pour la prévision de la convection profonde." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/831/.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse visait à exploiter le potentiel des observations GPS sol pour l'assimilation de données à mesoéchelle et la prévision numérique du temps à haute résolution. Nous avons tout particulièrement examiné l'impact de l'assimilation des données GPS sur la prévision à l'échelle convective des systèmes orageux. Les systèmes d'assimilation utilisés sont les systèmes d'assimilation à mesoéchelle de Météo-France : le 3DVAR/ALADIN et le 3DVAR/AROME. Deux cas d'étude ont été traités, avec pour chacun des cas un nombre important de données GPS assimilées au cours de cycles d'assimilation continus sur de longues périodes. Les situations météorologiques des deux cas d'étude sélectionnés sont caractérisées plusieurs évènements convectifs précipitants. Pour le premier cas d'étude (5-9 septembre 2005), le système d'assimilation utilisé est le 3DVAR/Aladin à la résolution de 9,5 km et l'impact de l'assimilation est étudié sur la prévision à 2. 4km de résolution réalisé avec le modèle MESO-NH. Pour le second cas d'étude (18-20 juillet 2007), les observations GPS du réseau dense déployé au cours de la campagne COPS en complément des observations du réseau opérationnel européen E-GVPAP sont assimilées directement avec le 3DVAR/AROME à la résolution de 2,5 km. Pour les deux cas, les résultats des expériences d'assimilation et de prévision avec ou sans assimilation de données GPS montrent un impact positif sur la prévision des précipitations intenses de l'assimilation des données GPS; l'impact est plus significatif sur le second cas d'étude<br>The aim of this thesis work is to exploit the potential of ground based GPS observations for mesoscale data assimilation and high-resolution numerical weather prediction. Our main interest lies in the investigation of the impact of GPS observation assimilation in improving the forecast of convective scale weather phenomena such as convective storms. The data assimilation systems we have used are the Météo-France 3DVAR/ALADIN and 3DVAR/AROME systems. Two case studies were conducted with large numbers of GPS observations being assimilated. The cases selected are both convective rainfall events. For the first case (5-9 September 2005) with heavy precipitation over the French Mediterranean regions, the system we used is the 9. 5km 3DVAR/ALADIN assimilation system. Analyses produced by one month of assimilation cycle experiments are used later as the initial and boundary conditions for starting the simulation of the 2. 4km high resolution research model MesoNH. For the second case study (18-20 July 2007), high density GPS observations obtained from the COPS observations field campaign together with GPS observations coming from the European operational E-GVAP network are assimilated directly into the 3DVAR/AROME system with 2. 5km horizontal resolution. Special attentions have been paid on the selection and pre-treatment of the GPS observations before they enter in the assimilation system. Such procedure can be viewed as a quality control for the observations. For both cases, results of twin experiments with and without assimilating GPS observations have suggested a positive impact on the prediction of heavy precipitation, the impact being more significant on the second case
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Campos, Claudia Rejane Jacondino de. "Etude des systèmes précipitants convectifs par radar Doppler aéroporté : application à un cas de TOGA-COARE." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30022.
Full textAbstract:
Un des objectifs de l'experience internationale toga-coare, qui s'etait deroulee entre novembre 1992 et fevrier 1993, dans la region d'eaux chaudes du pacifique ouest, etait de mieux comprendre les principaux processus atmospheriques qui organisent la convection nuageuse. Aussi, un ensemble de moyens de mesures dont les radars doppler aeroportes fut mis en uvre pendant cette experience. La particularite de ces radars est la capacite a acquerir deux mesures d'un meme point sous deux angles differents. Ainsi chaque radar aeroporte, equivalant a un systeme de deux radars doppler au sol, peut fournir une description detaillee des precipitations et des structures cinematiques associees aux systemes convectifs echantillonnes. Le travail de these presente est base sur l'analyse et l'interpretation des donnees acquises par ces radars. Une methode de restitution du champ de vent tridimensionnel est d'abord decrite. Elle est capable de surmonter les problemes lies a l'echantillonnage par les radars doppler aeroportes, grace a l'utilisation des methodes variationnelles. L'application aux donnees collectees dans une ligne de grains le 22 fevrier 1993, a permis de degager les performances de la methode, notamment dans les regions ou l'approche traditionnelle fait defaut. Une autre application a ete effectuee sur les donnees collectees le 12 decembre 1992 dans un amas nuageux. Les resultats obtenus pour la structure du flux montrent le caractere classique de ce systeme, avec un flux ascendant a l'avant qui transporte l'air de basses couches vers le haut et un flux descendant a l'arriere. En ce qui concerne les resultats relatifs aux transports de quantite de mouvement au sein du systeme, ils sont aussi consistents avec ceux des travaux precedents, avec notamment un transport vertical de quantite de mouvement perpendiculaire a la ligne convective reducteur de gradient au-dessous de 3 et au-dessus de 8 kilometres, mais amplificateur de gradient entre ces niveaux. Ce qui produit un effet global d'augmentation du cisaillement du vent transverse
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Duvel, Jean-Philippe. "Climatologie des fluctuations atmospheriques aux courtes echelles de temps : analyse satellitaire des variations diurnes et des modulations quasi-periodiques (3-5 jours) de la convection tropicale sur l'afrique et l'atlantique." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066682.
Full textAbstract:
On etudie la variabilite intra-saisonniere de l'atmosphere tropicale sur trois etes (juin a septembre 1983-85) afin de mettre en evidence des caracteristiques reproductibles des fluctuations de la convection et plus generalement de la nebulosite sur l'afrique et l'atlantique. Pour cela, on analyse les champs de rayonnement infrarouge mesures par le satellite geostationnaire meteosat et les analyses des champs meteorologiques du centre europeen de prevision a moyen terme (cepmmt). On montre notamment que le cycle diurne du rayonnement solaire incident influe fortement sur les processus de generation et dissipation de l'ensemble de la nebulosite tropicale, y compris ceux de la convection sur l'ocean. On etudie egalement les processus d'organisation de la convection autour de perturbations synoptiques quasi-periodiques (ondes d'est) et on met en evidence une oscillation stationnaire d'echelle synoptique de la convection profonde sur l'afrique centrale
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Leluel, Colette. "Modélisation numérique de la convection cellulaire en milieu stratifié." Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30218.
Full textAbstract:
La stabilite de la convection cellulaire en milieu stratifie a ete etudiee dans l'approximation anelastique a l'aide d'un code modal. On montre que les interactions non lineaires developpent de la vorticite verticale a faible nombre de rayleigh. La vorticite verticale joue un role important dans les echanges d'energie et le developpement d'instabilites secondaires. Des solutions a trois modes instationnaires, periodiques ou quasi periodiques ont ete obtenues
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Tobin, Isabelle. "Contribution à l'étude du rôle de l'organisation de la convection tropicale dans le système climatique." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066204.
Full textAbstract:
La convection profonde, phénomène à l'origine des orages, est un mécanisme clef dans les échanges d'eau et d'énergie du système climatique. Dans les Tropiques, ce phénomène s'organise sur une vaste gamme d'échelles spatio-temporelles, de la méso-échelle à l'échelle planétaire. L'objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension du rôle de cette organisation dans le système climatique. Des simulations idéalisées haute résolution de champs de nuages convectifs ont suggéré l'existence de relations entre l'état d'agrégation de la convection et l'atmosphère à grande-échelle. Afin de confronter ces résultats à la réalité, une méthodologie de diagnostic du degré d'agrégation de la convection a été développée pour examiner les relations statistiques entre l'état d'agrégation de la convection et l'état atmosphérique moyen à partir d'observations spatiales au-dessus des océans tropicaux. Nous avons montré à l'échelle synoptique et à méso-échelle que, lorsque la convection est agrégée, l'atmosphère est plus sèche, la nébulosité réduite, les flux radiatifs ondes longues au sommet de l'atmosphère plus intenses, le flux solaire réfléchi plus faible que lorsque la convection est dispersée. A l'échelle synoptique, la convection agrégée est également associée à des flux turbulents de surface renforcés. Ces résultats suggèrent que l'état d'agrégation module les interactions entre la convection et l'atmosphère de grande-échelle. Une représentation déficiente des états d'agrégation de la convection et des effets associés dans les modèles de circulation générale pourrait alors affecter les performances de modélisation et de la prévision du climat<br>Deep convection is a key process for water and energy exchanges in the climate system. In the Tropics, convection gets organized over a wide range of spatio-temporal scales, from the mesoscale to the planetary scale. The motivation for this present work is to understand better the climatic role of this complex convective organization. Idealized high-resolution simulations of convective cloud ensembles have suggested the existence of relationships between the aggregation state of convection and the large-scale atmosphere. To investigate such relationships in observations, we have defined a diagnostic of the degree of convective aggregation and applied it to a long time series of satellite data over tropical oceans. At both synoptic scale and mesoscale, statistical relationships have been found between the degree of convective aggregation and the large-scale atmosphere. When convection is aggregated, the free troposphere is drier, high and mid-level cloudiness is reduced, outgoing longwave radiation is enhanced and reflected shortwave radiation is weaker than when convection is scattered. At the synoptic scale, when convection is aggregated, surface turbulent fluxes are stronger. These results suggest that the aggregation state of convection modulates interactions between convection and the large-scale atmosphere. Thus, a deficient representation of the aggregation state of convection and its associated effects in General Circulation Models may affect performance of climate modeling and forecasts
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Kayiranga, Théoneste. "Contribution a l'etude du cycle diurne des nuages convectifs au moyen de l'imagerie satellitaire au dessus de l'afrique tropicale." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066322.
Full textAbstract:
Dans cette these, on etudie la convection profonde nuageuse sur l'afrique tropicale a partir des donnees satellitaires. Pour caracteriser cette convection, plusieurs methodes sont utilisees. On considere d'abord les moyennes mensuelles des luminances dans les canaux infra-rouge aux differentes heures de la journee, ainsi que les ecarts-types diurnes de ces luminances. Ensuite, on construit les frequences mensuelles des nuages a sommets froids. Des indices horizontal et frequence sont definis respectivement par element d'image moyenne et frequence. L'etape suivante est consacree aux comparaisons interannuelles et inter-mensuelles des cycles diurnes mais a grande echelle spatiale. Dans la suite, on s'attache donc aux analyses fines pixel par pixel. Deux nouveaux parametres sont utilises: l'amplitude et la phase du cycle. Enfin, on s'interesse aux comparaisons avec le cycle diurne des precipitations sur une region particuliere. Les resultats montrent l'importance des effets de relief et des circulations locales; les variations interannuelles des nuages convectifs sont largement fonction de l'interaction de ces circulations locales avec les caracteristiques de la circulation atmospherique a grande echelle
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Pires, Filho António de Padua Cunha. "Systèmes ondulatoires atmosphériques associés à la convection pendant l'expérience TOGA-COARE." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30030.
Full textAbstract:
Cette etude presente une description des systemes ondulatoires atmospheriques observes pendant la periode d'observations intensives (poi) de l'experience toga-coare et analyse leur rapport avec l'activite convective a meso-echelle et a l'echelle synoptique. Les champs dynamiques issus des analyses du cepmmt sur la poi et les images infrarouge du satellite gms4 sont analyses par differentes methodes afin de mettre en evidence des systemes ondulatoires en liaison avec l'activite convective sur le pacifique ouest et central. Des perturbations presentant des proprietes typiques d'ondes equatoriales piegees sont identifiees: le signal 3-10 jours associe au champ de vent meridien a 850 hpa correspondant a des ondes mixtes rossby-gravite couplees a l'activite convective ; l'oscillation 7-10 jours du vent zonal a 850 hpa, identifie comme le premier mode de rossby et des oscillations a plus petite echelle (en-dessous de 3 jours) sur le champ de divergence a 200 hpa, possedant des caracteristiques dispersives propres aux ondes de gravite (n = 1) equatoriales. Une discussion est faite sur les possibles mecanismes de generation des ondes, en particulier sur les roles de la convection et de l'environnement de grande echelle dans la selection des modes observes
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Kubicki, Agnès. "Modèle rhéologique pour la diffusion d'ondes de gravité en air humide saturé et application à la convection nuageuse." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-407.pdf.
Full textAbstract:
Les équations de mélanges de fluides sont utilisées pour décrire un système gouvernant le mouvement d'un air humide saturé, visqueux et conducteur de chaleur en présence de gravité. Une modélisation rhéologique d'abord, asymptotique ensuite, permet de décrire les mouvements du mélange air sec-vapeur d'eau-eau liquéfié composant l'air humide, et concrètement, un nuage. Le mélange est en général, quand les concentrations d'eau sont faibles, un milieu statiquement stable à cause des nombreuses propriétés que possède le milieu : double diffusivité, loi d'état du fluide hétérogène et équilibre de saturation notamment. Afin d'identifier les phénomènes de convection dans le milieu, l'approximation de Boussinesq sous forme asymptotique permet l'étude aussi bien des mouvements en convection profonde que ceux en milieu peu profond. Le résultat le plus original est la possibilité d'existence, malgré la dissipation, de mouvements linéarisés périodiques, qui ne sont amortis ni en temps, ni en espace. Comme application dans une couche peu profonde, nous considérons un problème de Rayleigh-Benard humide linéaire avec surfaces libres au sens Boussinesq. Bien que les conditions aux limites soient académiques, elles permettent de déterminer directement les états marginaux de l'équation de dispersion. L'étude de l'apparition de l'instabilité convective dans ce milieu peut être décrite à l'aide d'un nombre de Rayleigh Ra et d'un nombre de Rayleigh humide Rh. On établit les conditions d'apparition de l'instabilité dans le plan (Ra, Rh) en fonction de l'état statique et de caractéristiques phénoménologiques du milieu. Celui-ci est en général linéairement stable, mais deux cas d'instabilité sont présentes : l'instabilité stationnaire existe quand le gradient d'humidité totale est nul, et l'instabilité oscillatoire peut exister pour un nombre de Rayleigh négatif, pour des valeurs positives du gradient de l'humidité. Cette dernière est toujours une instabilité de basse fréquence.
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Bigot, Sylvain. "Les précipitations et la convection profonde en Afrique centrale : cycle saisonnier, variabilité interannuelle et impact sur la végétation." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJO1023.
Full textAbstract:
Ce travail établit les signaux cohérents de la variabilité climatique de l’Afrique centrale et leurs connexions grâce a une base de données pluviométriques (1951-90), ainsi qu'à des données satellitales et des réanalyses issues de mcg. Les advections de vapeur d'eau sur l’Afrique centrale trouvent leur origine dans l'atlantique austral, avec des changements intrasaisonniers supérieurs à ceux observes à l'échelle interannuelle. Mais le coeur du bassin congolais constitue aussi une région-source de divergence présente pratiquement tout au long de l'année qui redistribue de la vapeur d'eau vers le sahel ou le sud-est du Zaîre. Le poids des conditions de surface est important. Par ailleurs, l'olr mensuelle reflète la pluviométrie de l’Afrique centrale associée à la convection cumuliforme et à la circulation tropicale à grande échelle, mais ce n'est pas un indicateur pertinent des précipitations régionales tout au long de l'année et pour toutes les régions. L’Afrique centrale n'est pas un ensemble pluviométrique uniforme qui varie de façon homogène à l'échelle interannuelle, mais il est tout de même possible d'observer plusieurs analogies avec la variabilité d’autres régions africaines. Le signal de l'enso est particulièrement lisible dans la convection profonde de l’Afrique centrale. Chaque occurrence enso correspond à une modulation d'amplitude du cycle pluviométrique semi-annuelle du Congo/Gabon, démontrant le pouvoir prédictif des tso. La modulation des précipitations de l’Afrique centrale par les tso atlantiques, pacifiques et indiennes est liée à un déplacement de la circulation est-ouest, par le biais de la modification des zones d'instabilité. Les variations thermiques de l'atlantique austral imposent aussi un dérèglement de la position latitudinale de la zcit et desadvections. La cartographie fonctionnelle du biome forestier grâce au ndvi identifie différents comportements forestiers et indique que le caractère sempervirent possède des nuances spatiales et temporelles. Le forçage saisonnier des précipitations sur la productivité végétale est souvent décalé dans le temps. Il est difficile d'extraire un signal bioclimatique interannuel à cause du biais d'origine instrumental, mais les variations interannuelles du ndvi de la rca et du Haut-Zaire sont expliquées par la pluviométrie<br>This study establishes the coherent signals of the climatic variability and its connections in central Africa from a rainfall data base (1951-90), as well as satellite data and a reanalysis of the data from gcm. The water vapour advections over central Africa originate in the southern Atlantic Ocean with greater intraseasonal changes than those observed at the interannual scale. The heart of the Congo basin is also a regional source of divergence which is present for most of the year, and which redistributes water towards the Sahel or south-eastern Zaire. The surface conditions, for example topography and forestry, are important. In addition, the monthly olr reflects the rainfall of central Africa associated with deep convection and tropical circulation on global scale, but is not a good indicator of rainfall for all regions and all periods of the year. Central Africa is not a uniform rainfall area which varies homogeneously at interannual scale. Nevertheless, many analogies can be mad with other African areas. The enso signal is particularly visible in the deep convection of central Africa. Each enso occurrence corresponds with a modulation of the amplitude of the semi-annual rain cycle in the Congo-Gabon area, proving the predictive power of the sst. The rainfall modulation of the Atlantic, pacific and Indian sst's in central Africa is linked to a change in the east-west circulation due to the modification of the instable areas. The thermal variations in the southern Atlantic also impose a change in latitude of the itcz and the advections. The phenological mapping of rainforests using ndvi identifies different forestry behaviours and indicates certain spatio-temporal differences. A time lag is often observed between the rainfall and the forestry productivity. It is difficult to extract a bioclimatic signal due to the instrumental bias, but the interannual variations of the ndvi of the rca and northern Zaire are explained by the rainfall
Books on the topic "Convection (météorologie)"
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Fox, Peter A., and Robert M. Kerr. Geophysical and Astrophysical Convection. Taylor & Francis Group, 2019.
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Fox, Peter A., and Robert M. Kerr. Geophysical and Astrophysical Convection. Taylor & Francis Group, 2000.
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Fox, Peter A., and Robert M. Kerr. Geophysical and Astrophysical Convection. Taylor & Francis Group, 2000.
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(Editor), Peter A. Fox, and Robert M. Kerr (Editor), eds. Geophysical & Astrophysical Convection (Fluid Mechanics of Astrophysics & Geophysics). CRC, 2000.
Find full textBook chapters on the topic "Convection (météorologie)"
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"Chapitre 3 Convection profonde." In Météorologie de l'Afrique de l'Ouest tropicale. EDP Sciences, 2020. http://dx.doi.org/10.1051/978-2-7598-2180-8.c007.
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2
"Chapitre 3 Convection profonde." In Météorologie de l'Afrique de l'Ouest tropicale. EDP Sciences, 2020. https://doi.org/10.1051/978-2-7598-2108-2.c007.
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AUGUST, Thomas. "Sondage opérationnel des variables thermodynamiques de l’atmosphère." In Satellites pour les sciences de l’atmosphère 2. ISTE Group, 2025. https://doi.org/10.51926/iste.9141.ch1.
Full textAbstract:
Les instruments de sondage des satellites météorologiques permettent la restitution opérationnelle de la température et l’humidité de l’atmosphère, variables essentielles pour la prévision météorologique et le suivi du climat. La combinaison de mesures infra-rouge et micro-onde permet cette restitution même en présence de nuages. Les nouveaux sondeurs infrarouge hyperspectraux donne accès à une information verticale beaucoup plus fine, élément clé notamment pour la prévision de la convection atmosphérique.