Description
Ce produit est accessible sous Prévision Synoptique Hovmollers – Misva (aeris-data.fr) pour la sélection suivante : Domain = Global ; Parameter = PW-VelPot-Stream-Fct et pour differents choix de bandes de latitude pour la prévision déterministe et sous Hovmollers_Monthly – Misva (aeris-data.fr) pour la prévision d’ensemble subsaisonnière avec un large choix de variables (Parameter= Vel-Pot-200, PW, Uwind-850…). Il montre l’évolution en temps (axe des y) et en longitude (axe des x) de l’anomalie intrasaisonnière d’un paramètre en plage de couleur superposée aux contributions favorables à la convection de chaque onde équatoriale (contour plein). Les champs tracés sont des moyennes sur une bande de latitude ([5°N-15°N] par exemple) sur des données quotidiennes. Il est conseillé de commencer l’hovmöller de prévision subsaisonnaire (pour l’eau précipitable et le vent zonal à 850 hPa) pour avoir une vision « long terme » puis d’analyser les hovmöllers sur la prévision déterministe pour une vision J-J+10. Cela permet d’avoir la tendance générale dans laquelle s’inclue la semaine en cours. L’exemple ci-dessous montre le produit combinant ces hovmöllers pour les paramètres potentiels de vitesse à 200 hPa (gauche), fonction de courant à 200 hPa (centre) et eau précipitable (droite). On détaille ici l’analyse des hovmöllers déterministes qui permet d’avoir les éléments essentiels. L’analyse de chacun de ces paramètres présente un intérêt détaillé plus bas. Le temps s’écoule du haut vers le bas avec une limite entre observation et prévision représentée par la ligne horizontale en pointillé.
Ce graphique est à combiner avec des cartes de superposition d’ondes pour le potentiel de vitesse à 200 hPa (détaillé sous Produit Cartes d’anomalies superposées aux ondes – Misva (aeris-data.fr))
Méthodologie utilisée
Les contributions de chaque onde sont identifées en filtrant les données d’observation et modèle en espace (nombre d’onde) et en temps (fréquence) selon la méthode de Wheeler et Kiladis (1999) et Wheeler et Handon (2004).
Une série temporelle de 360 jours d’observations suivie de 10 jours de prévision (dans le cas du modèle déterministe) est construite en chaque point de latitude et longitude puis complétée par 180 jours contenant la climatologie. L’anomalie intrasaisonnière est construite en retranchant un cycle annuel journalier climatologique dans lequel seuls les 3 premiers harmoniques sont retenus (T> 120 jours).
Une transformée de Fourier est effectué en temps et en espace sur l’anomalie intrasaionnière pour projet le paramètre dans l’espace nombre d’onde – fréquence. Lors du processus de filtrage d’une onde donnée, les valeurs du paramètre sont mises à zéro pour tous les nombres d’onde et fréquences sauf dans les intervalles de valeur où cette ondes est définie.
Les domaines de filtrage sont présentés ci-dessous pour chaque onde avec le spectre de la densité spectrale de l’OLR (cad la variance de l’OLR obtenue pour chaque nombre d’onde-fréquence). Les périodes (T) et nombre d’ondes (k) considérés pour chaque onde sont également indiqués.
- Violet : basse fréquence (low frequency)
- T > 120 jours, – 10 < k < 10
- Noir : Oscillation de Maden-Julian (MJO)
- 30 jours < T < 96 jours, 0 < k < 9
- Rouge : Onde de Rossby équatoriale (ER)
- : 9,7 jours < T < 72 jours , -10 < k < -1
- Bleu : Onde de Kelvin (K)
- 2,5 jours < T < 17 jours, 1< k < -14
- Vert : Dépression Tropicale et onde Mixte Rossby-Gravité TD/MRG
- 2.5 jours < 7 < 10 jours , -20 < k < -6
Utilisation pour le potentiel de vitesse à 200 hPa
Hovmöller de potentiel de vitesse
L’exemple ci-contre montre un hovmöller de potentiel de vitesse à 200 hPa. Les couleurs bleu/vert indiquent une divergence d’altitude plus marquée que la normale, favorable ou marqueur de convection profonde. Les zones en brun indiquent des zones d’anomalie de subsidence, défavorable à la convection.
Une méthodologie d’analyse de ce graphique est la suivante:
En inspectant d’abord la basse fréquence (contour violet), on note un dipôle de divergence renforcée sur 90°E et de subsidence à 60°W. Le placement et l’intensité de la basse fréquence peut fortement moduler l’activité des ondes. Dans le cas présent, ce sera sur l’océan Indien et l’Atlantique tropical mais peu sur l’Afrique de l’Ouest.
On analyse ensuite le déplacement de la MJO qui est en général assez nette sur ce paramètre. On détecte la propagation d’une phase négative, subsidente (tireté noir), initiée le 8/09 à 120°W est qui se propage vers l’est jusqu’au trait d’analyse (trait horizontal le 28/10). Une phase active en convection (trait continu noir) est également visible à 120°W, assez stationnaire au départ (le contour reste à la même longitude) et qui se propage ensuite vers 15°W le 27/10.
On note également une propagation d’anomalie de divergence d’altitude complètement à gauche du graphique, le 3/10 à 180°W et se propageant vers l’est (vers le bas et vers la droite) pour atteindre 15°W autour du 27/10. Elle est associée à un contour bleu, i.e. une onde de Kelvin, connue pour être bien marquée en divergence/ convergence et favoriser des gros systèmes convectifs.
Enfin on note également que cette anomalie croise une onde allant vers l’ouest indiquée en rouge: c’est une onde de Rossby équatoriale. On suit l’évolution des structures dans les prévisions avec l’onde de Kelvin qui continue à être très marquée. D’un point de vue prévisionniste, on peu s’attendre à un renforcement de la convection durant tout le trajet de l’onde de Kelvin avec un pic d’activité au moins du croisement de l’onde de Rossby équatoriale.
Hovmöller de la fonction de courant
L’hovmöller de la fonction de courant ci-contre est complémentaire mais plus difficile à interpréter car il dépend de la bande de latitude qui doit être sélectionnée en s’aidant des cartes de décomposition des ondes équatoriales sous Wave_filtered_Maps – Misva (aeris-data.fr). Cette variable est bien adaptée pour détecter les ondes de Kelvin et Rossby permettant de confirmer l’analyse précédente à partir du potentiel de vitesse. On voit ainsi clairement sur cas le croisement de ces deux dernières ondes à proximité de la côte atlantique.
Utilisation pour l’eau précipitable
Un bon complément de l’étude du potentiel de vitesse à 200 hPa, un facteur dynamique favorisant la convection – est d’utiliser l’eau précipitable, un autre ingrédient important pour favoriser la convection. L’hovmöller ci-contre reprend l’exemple précédent. Comme on peut le voir les structures ne sont pas les mêmes que pour le potentiel de vitesse et la fonction de courant car chaque onde a une signature différente en divergence, tourbillon, circulation ou humidité. Sur le paramètre eau précipitable, c’est principalement les ondes de Rossby équatoriale que l’on peut détecter ainsi que l’effet de la basse fréquence. On voit ainsi se propager avec le contour rouge, une onde de Rossby équatoriale, très tôt comparé au trait d’analyse (ligne horizontale tireté). Elle part de 90°E le 23/09 pour atteindre l’Afrique de l’ouest le 20-28/10. La détection et le suivi de ce type de signal amène de la prévisibilité à la situation et ajoute à la forte divergence d’altitude mentionnée sur l’hovmöller de potentiel de vitesse, une forte humidité comparée à la climatologie.
Produits complémentaires
Les hovmöllers d’ondes équatoriales tirés des prévisions subsaisonnières s’interpètent sur la même base. Ils représente l’anomalie intrasaisonnière de la moyenne d’ensemble des prévisions (51 membres). Ils permettent notamment d’avoir une vision à longue échéance (6 semaines) à laquelle la MJO et les ondes de Rossby équatoriale peuvent fortement contribuer. Pour le cas présenté plus haut, les hovmöllers d’eau précipitable permettait d’anticiper quelques semaines à l’avance l’arrivée de l’onde de Rossby équatoriale.