Diagnostic des biais du modèle CMA-GFS dans la sous-estimation des fortes précipitations associées à un vortex sud-ouest

Wang Lei ,  

Zhang Li ,  

Xu Guoqiang ,  

Hu Jianglin ,  

摘要

Les 29 et 30 juin 2025, une forte pluie persistante accompagnée d'un développement rapide d'un vortex sud-ouest s'est produite dans le nord-est du Sichuan. Le système global de prévision et d'assimilation de la météorologie chinoise (CMA-GFS) a bien prédit cet épisode de fortes précipitations et les principales zones concernées, mais a considérablement sous-estimé l'étendue et l'intensité maximale des pluies torrentielles. Cette étude utilise des observations des précipitations, des données de réanalyse ERA5 et des prévisions opérationnelles du CMA-GFS pour analyser les écarts du modèle de prévision en termes de configuration de circulation, bilan de vorticité, source de chaleur apparente (Q1), structure de circulation verticale et bilan hydrique de la colonne atmosphérique. Les résultats montrent que le CMA-GFS n'a pas réussi à prédire avec précision le développement rapide du vortex sud-ouest, dont l'intensité était nettement sous-évaluée. La contribution positive de la divergence à environ 800 hPa était trop faible, entraînant une croissance insuffisante de la vorticité positive en basse couche ; la convergence de basse couche était dispersée, les mouvements ascendants étaient faibles et la transmission verticale de la vorticité était insuffisante ; la valeur de Q1 était également faible, avec un feedback inadéquat du chauffage non-adiabatique sur les mouvements ascendants et la convergence de basse couche, ce qui ne favorisait pas le développement et le maintien de la structure verticale du vortex sud-ouest. Le transport d'humidité dans la colonne atmosphérique était faible du côté sud-est de la zone de fortes précipitations, l'apport d'humidité du sud était insuffisant et l'exportation du nord était excessive, conduisant à une entrée nette d'humidité régionale significativement faible. Ces écarts dynamiques, thermiques et d'humidité ont conjointement affaibli la rétroaction positive entre la convergence de basse couche, le développement du vortex, l'incorporation d'air chaud et humide et le chauffage non-adiabatique, ce qui constitue la principale raison de la sous-estimation par le modèle de l'intensité et de l'étendue des fortes précipitations. Les expériences de sensibilité montrent qu'après avoir réduit les effets de mélange de la convection dans la paramétrisation, la contribution de divergence en basses couches, la transmission verticale en couches moyenne et basse, Q1, l'entrée nette régionale d'humidité et les précipitations augmentent ; en corrigeant les écarts initiaux d'humidité sur le chemin d'apport d'humidité, les apports d'humidité et les précipitations dans la région cible augmentent également ; l'amélioration est la plus marquée lorsque ces deux ajustements sont combinés. Les résultats de cette étude peuvent servir de référence pour le diagnostic des écarts de prévision des fortes précipitations de vortex sud-ouest par le CMA-GFS et l'amélioration des processus physiques associés.

关键词

vortex sud-ouest;fortes précipitations;modèle CMA-GFS;diagnostic des biais

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