Potential for measuring ground-GPS in order to study the intense mediterranean rainfall.
Potentiel de la mesure GPS sol pour l'étude des pluies intenses méditerranéennes.
Résumé
The Cévennes-Vivarais and the surrounding area up to the Mediterranean has been chosen by the OHM-CV (Mediterranean Hydrometeorological Observatory of the Cévennes-Vivarais) for the frequence and representativity of the intense rainfalls that affect this area. Since 2002, autumnal campaigns of GPS measurements have taken place there to try to improve our understanding of the tropospheric water vapor field which is associated with the intenses rainfalls. GPS meteorological observations are ZTD (Zenith Total tropospheric Delay) and gradients of delays. Expressed by an East-West component (Gew) and a North-South component (Gns), the gradient of delay shows the anisotropy of the water vapor field around GPS site.For the analysis of GPS observations of permanent and temporary networks of the OHM-CV region, an optimal configuration has been researched considering different sensitivity tests. An accuracy of 5 mm can be obtained for ZTD, 6 mm for Gew and 12 mm for Gns. Gns is less precise than Gew because no satellites fly over the North pole.In order to prepare the assimilation of the GPS observations via a Météo-France mesoscale data-assimilation system (ALADIN and AROME -- Météo-France's future operational model), GPS observations (ZTD, STD and gradients) simulators have been implemented in a non-hydrostatic high resolution model called Méso-NH. The digital laboratory, which the model Méso-NH constitutes, has been an effective means of quantifying the sensitivity of delays simulations at different formulations of atmospheric refractivity.
La zone Cévennes-Vivarais et son extension jusque la Méditerranée a été choisie par l'OHM-CV (Observatoire Hydrométéorologique-Méditerranéen des Cévennes-Vivarais) pour la fréquence et la représentativité des événements de pluies intenses qu'elle subit. Depuis 2002, des campagnes automnales de mesures GPS y sont menées dans le but d'améliorer notre connaissance du champ de vapeur d'eau troposphérique associé aux événements de pluie intense. Les observations GPS météorologiques sont les ZTD (délais troposphériques au zénith) et les gradients de délais. Exprimé par une composante Est-Ouest (Gew) et une composante Nord-Sud (Gns), le gradient de délai traduit l'anisotropie du champ de vapeur d'eau à proximité du site GPS.Pour le traitement des observations GPS des réseaux permanents et temporaires de la région de l'OHM-CV, une configuration optimale a été recherchée à partir de différents tests de sensibilité. Une précision de 5 mm sur les ZTD peut être obtenue avec cette stratégie d'analyse pour le réseau régional GPS de la région de l'OHM-CV ; Gew est précis à 6 mm près, alors que Gns apparaît moins précis (à 12 mm près) du fait de l'absence de satellite survolant le pôle Nord.Afin de préparer l'assimilation des observations GPS par les systèmes d'assimilation de données à méso-échelle de Météo-France (modèle de Météo-France AROME), des simulateurs d'observations GPS (ZTD, STD et gradients) ont été implémentés dans le modèle non-hydrostatique à haute résolution Méso-NH. Le laboratoire numérique que constitue le modèle Méso-NH a été un moyen efficace de quantifier la sensibilité des simulations de délais à différentes formulations de la réfractivité atmosphérique.