Description
Ce produit est accessible ici ( Parameter=Vel-Pot) et montre les anomalies du Potentiel de Vitesse à 200 hPa en moyenne journalière et du vecteur vent divergent à 200 Pa (Haut).
La carte du bas montre l’anomalie intrasaisonnière (plage de couleur) et la contribution des différentes ondes en contours (bas). Seuls les anomalies favorables à la convection sont tracées (trait plein) à l’exception de la MJO, pour laquelle les phases défavorables sont également tracées (tireté).
Chaque couleur de contour correspond à une onde donnée selon les intervalles donnés en bas de la figure: 1 contour=2 m2s-1, 2 contours = 3 m2s-1 etc. Les domaines de filtrage sont donnés dans la section méthodologie.
Ce graphique est à combiner avec des hovmöllers filtrés montrant la propagation des ondes équatoriales (voir Produit complémentaires plus bas)
Méthodologie
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 < T < 10 jours , -20 < k < -6
Utilisation
Potentiel de Vitesse
La convection profonde génère des vitesses ascendantes dans la haute troposphère, avec de la divergence d’altitude au niveau 200 hPa. La divergence d’altitude est donc un bon marqueur d’activité convective d’un point de vue dynamique mais a une distribution spatiale très bruitée. Le potentiel de vitesse permet de lisser ces structures de fines échelles et de ne garder que les signaux les plus forts à grande échelle.
Le potentiel de vitesse se comporte ainsi comme un champs de convergence du vent lissé. Concrètement des valeurs négatives de potentiel de vitesse à 200 hPa (couleur bleu/vert sur ce produit) correspondent à de la divergence d’altitude et permettent de suivre le déplacement de zones favorables à la convection.
Carte d’anomalies filtrées
Le produit décrit ici pour le potentiel de vitesse permet de suivre les ondes marquées en divergence d’altitude comme les ondes de Kelvin, la MJO, éventuellement la partie basse fréquence lorsqu’elle est présente. Il permet de suivre l’activité de toutes les ondes et notamment de bien cibler les croisement d’ondes, une situation où des contours d’onde de Kelvin (bleu) ou de MJO (noir) croisent ceux d’une onde de Rossby équatoriale (rouge). Les cartes ci-dessous permettent de suivre les principales ondes ainsi qu’un croisement d’ondes en fin de saison.
Suivi des ondes équatoriales:
- La basse fréquence(violet) est peu active, principalement centrée sur le continent maritime (90-180E).
- On distingue également une phase active de MJO (trait noir continu) avançant lentement sur la zone Atlantique Tropical / Golfe de Guinée. Sur cet exemple la MJO se fait « rattraper » par l’onde de Kelvin.
- On voit bien l’arrivée d’une onde Kelvin (bleu) près de l’équateur au niveau de l’Amérique du Sud le 28/10, se déplaçant vers l’est pour arriver sur l’Afrique de l’Ouest le 30/10.
- Une onde de Rossby équatoriale (rouge) est bien marquée au niveau de 0°E le 28/10 et se déplace vers l’ouest pour « croiser » l’onde de Kelvin et la MJO le 30/10.
- Le résultat est une anomalie de potentiel de vitesse négative renforcée (couleur bleu/vert) , i.e. de divergence d’altitude, favorisant des pluies intenses.
Pluie associée: La pluie IMERG (mm) correspondant à la situation du croisement d’onde du 30/10 est montrée. Le maximum de précipitation est visible sur la côte du Sierra Leone, Libéria et au large des côtes. La trace de la MJO est également visible en pluie sur l’Afrique centrale et équatoriale.
Produits complémentaires :
Autres paramètres
Pour les ondes marquées en tourbillon (MRG, Eq. Rossby, ondes d’est Africaines), le paramètre potentiel de vitesse n’est adapté que pour les ondes très intenses. Il est utile de compléter l’analyse par le même produit pour la fonction de courant, le vent méridien où l’eau précipitable, accessible sur ici en choisissant (Parameter = PW, Stream-Fct, Domain=Global).
Hovmöller Filtrage d’ondes
L’analyse des cartes d’ondes équatoriales doit être complétée avec des hovmöllers permettant de suivre la propagation des ondes. On donne ci-dessous l’hovmöller correspondant à la situation précédente. On retrouve entre le 28 et le 31 octobre une situation où l’anomalie de potentiel de vitesse est favorable (couleurs bleu/vert vers 20°W). Les contours permettent de tracer la propagation des ondes de Kelvin/ MJO (bleu / noir) qui croisent l’onde de Rossby équatoriale (rouge).
Les hovmöllers sont accessibles sous Prévision Synoptique Hovmollers – Misva (aeris-data.fr) avec la sélection suivante : Domain = Global ; Parameter = PW-VelPot-Stream-Fct et le choix de différentes bandes de latitude.
