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Méditerranée, amélioration des prévisions météorologiques

Internet café Aghios Nikolaos 2002

• A terre, on peut toujours trouver des moyens de prévisions élaborés... C’est une question de moyens, financiers en particulier
• En mer, on peut aussi trouver des solutions très satisfaisantes, en se faisant router par un professionnel, entre autres

Mais, en Méditerranée, sur son bateau, il faut trouver soi même les moyens de prévision. La découverte des gribs par le grand pubic date d’une dizaine d’année. Auparavant, de célèbres concepteurs de logiciels de navigation vendaient fort cher les gribs gratuits de la NOAA. Ugrib alias Grib US fut le précurseur d’une distribution gratuite. leurs créateurs, Marcel van Triest et Steve Hayles ont largement vulgarisé cette technologie, en la rendant accessible au plus grand nombre : Ugrib sur Eauxturquoises.fr
Après une phase d’intense bidouillage, il fallait en particulier transformer son téléphone portable en modem pour pouvoir capter difficilement des gribs sommaires, mais, ça fonctionnait, on voyait arriver les mauvais coups. L’autre solution étant d’aller dans un internet café, ce qui n’avait pas que des inconvénients...

 
Mises à jour

1. le 20 mars 2019, modification des zones voir : 4 km Sicily et Tyrrhenian
2. le 07 juin 2022, précisions sur les indices de prévision des orages (dBZ) : Réflectivité RADAR composite simulée (réflectivité en abrégé). Réflectivité
3. le 17 juin 2022 : lecture et chargement sous iPad

Définition d’un Grib

Le format GRIB est un format de fichier utilisé pour le stockage et la transmission de données météorologiques sur des points de grilles géolocalisés. Il est conçu afin d’être autodescripteur. A ce jour, pour les plus performants, ils peuvent transmettre de nombreuses données : intensité et direction du vent à 10m, force et direction des rafales, pression atmosphérique au niveau de la mer, précipitations, couverture nuageuse, humidité relative, température de l’eau et de l’air, indices d’instabilité, hauteur et direction des vagues et de la houle, direction et force du courant.

Les différents modèles numériques mondiaux :

• GFS (Global Forecast System) Produit par le NOAA , Actualisé 4 fois par jour (00 UTC, 06 UTC, 12 UTC, 18 UTC). bonne précision à moyen terme : 1 semaine, précision moyenne en navigation côtière. et pour la Méditerranée. Les vagues, la houle et les courants ne sont pas pris en compte. C’est aujourd’hui le modèle le plus utilisé, en standard, en particulier pour ZyGrib. Très récemment amélioré, il offre de meilleures prédictions, depuis qu’il a été ramené à une résolution de 0,25°, soit une grille de 28 km. Il demande à être tenu en historique pour valider ses prédictions. Néanmoins, il n’est pas sur que sa représentation ni que son modèle de terrain (et de sa physique ?) soient constants sur tout le globe. Ce qui limite son utilisation à la pleine mer. En approche côtière, il faudra trouver des compléments.
• ECMFW/CEPMMT. est à la fois un institut de recherche et un service opérationnel 24h/24, 7j/7, qui produit et diffuse à ses Etats membres des prévisions numériques du temps. voir le lien : CEPMMT
• WW3 (Wavewatch III) modèle de vagues, produit par le NOAA. Prévisions par pas de 3H avec mises à jour toutes les 6 heures, pour tous les océans, sur 7 jours, résolution 1°, et pour la Méditerranée et l’Atlantique NE, sur 3 jours, et résolution 0,2°
• COAMPS, issus de l’US Navy
• En france : Météo France, et ses deux modèles Arpège (Europe) et Arôme (limité aux côtes françaises)
• WRF (Weather Research and Forecasting) Modèle de nouvelle génération, bonne précision à court terme. Le logiciel modèle est généreusement fourni par la NOAA, les applications peuvent varier selon les éditeurs. Pour ce dossier, nous traitons de la variante OpenWRF développée par OpenSkiron. Produits par un modèle régional non hydrostatique à haute résolution, il fonctionne bien dans la modélisation des phénomènes météorologiques locaux. voir ce lien : Explications sur les modèles régionaux
• COPERNICUS UE sous le contrôle du commissariat européen de surveillance de l’environnement maritime, ici, pour sa partie gérant les courants méditerranéens

Les éditeurs diffuseurs de fichiers grib

• La plus part, des éditeurs de logiciels de navigation, que ce soit sous Windows, MacOS, iOS, ou android.
• Entreprises spécialisées s’approvisionnant auprès des grands diffuseurs, et reprenant en totalité ou en partie leurs informations. Généralement adaptés à un type de support
  • Ordinateurs portables sous Windows, MacOS ou Linux : pour les plus connus : XyGrib, Openskiron, et la diffusion des grands services météo nationaux (dont météo France)
  • Tablette et smartphones, pour les plus connus : Weather4D, SailGrid, Avalon, Squid, etc... La plupart d’entre eux proposent en complément un logiciel de routage

Objet de cet article

Etude des derniers progrès des prédictions météo délivrés par les gribs, en Méditerranée. Cette mer souvent considérée comme imprévisible, est aujourd’hui couverte de façon satisfaisante, grâce à l’amélioration des modèles météo. Ce sont des prévisions basées sur des modèles mathématiques, sans intervention humaine . ils délivrent des informations, pas des prédictions. ce sera au marin, de les interpréter . Or, l’amélioration des moyens de calcul et des points d’observation, permettent aujourd’hui une précision définie à une zone de 4x4 km, c’est à dire montrant la montée des orages
Voir note de fin de page : [1]

D’expérience, nous avons retenu 2 modèles gratuits

• Pour l’échelle synoptique : les GFS distribués par la NOAA, d’une définition de 0,25°, soit 28 km
• Pour la méso-échelle : les WRF distribués par OpenWRF d’une définition de 4 et 12 km

Voir note de fin de page : [2]

.
Tous lisibles et téléchargeables par XyGrib que nous privilégions. Mais la plus part des logiciels de navigation peuvent le faire aujourd’hui

GFS vs WRF sur les vents à 10 m

Zone retenue : le NE de la Sicile et le détroit de Messine, pour leurs spécificités topographiques, et la présence de l’Etna en particulier. Il apparaît clairement que les GFS ignorent totalement le présence de l’Etna, Quelle que soit l’heure du relevé. Ils ignorent aussi l’orientation du détroit, Ce que les WRF montrent bien en définition à 12 km et encore mieux à 4 km

Grib GFS/NOAA 0,25°	Grib OpenWRF 12 km	Grib OpenWRF 4 km
Zone couverte : 300x350 nm, Poids : 340 Ko, Horizon : 10 j, Pas 3 H, Màj : 4 fois/jour	Zone couverte : 500x700 nm, Poids : 5.6 Mo, Horizon : 5 j, Pas : 3 H, Màj : 1 fois/jour	Zone couverte : 200x180 nm, Poids : 4,3 Mo, Horizon : 48 H, Pa:s 1 H, Màj : 1 fois/jour
GFS 28 km 00H	WRF 12 km 00H	WRF 4 km 00H

 

Courants de surface et vents à 10 m

Zone retenue : le canal de Sicile entre Malte et Licata.

• Soit une route au NW, et deux points étudiés, A et B distants de 15 milles
  • Pour les GFS, qui n’affichent pas les courants, on a intérêt à serrer le Point A, moins venté que B et permettant de naviguer au grand largue
  • Les WRF nous montre le contraire
    • à 10 H, le point A est affecté de 16 nœuds de vent, probablement très tolérables, mais opposé à 0,7 nœuds de courant créant très probablement une mer creuse, et des lames courtes. A la même heure le point B bénéficie d’un contre courant favorable, avec une mer très certainement plus douce
    • à 13 H les WRF confirme le contre courant
    • à 16 H on a passé la zone agitée du pont A, et dépassé le point B, on navigue dans une mer apaisée, en bénéficiant du contre courant
• OpenWRF offre cette option de mixer, sur le même grib courant et vent, avec une qualité de détail à 4 km de résolution

GFS/NOAA 0,25° à 09H UTC vents : A = 11 nds, B = 13 nds aunune indication de courant	WRF 4 km le 17/11 à 10 H UTC Vents : A = 16 nds, B = 16 nds Courant : A = 0,7 nds, B = 0,1 nds	WRF 4 km le 17/11 à 13 H UTC Vents : A = 14 nds, B = 15 nds Courant : A = 0,5 nds, B = 0,1 nds	WRF 4 km le 17/11 à 16 H UTC Vents : A = 12 nds, B = 12 nds Courant : A = 0,4 nds, B = 0,2 nds
GFS à 09H UTC	WRF 4 km à 10H UTC	WRF 4 km à 13H UTC	WRF 4 km à 16H UTC

Lire les fichiers GFS et WRF sur XyGrib

• Par défaut, XyGrib charge et lit les GFS depuis une zone définie à l’écran, mais il offre aussi des options de téléchargement sur d’autres modèles : WRF et ICON.
  • Une multiplicité d’options de saisies de données, et de leur lecture, en fait un outils à la fois simple pour les profanes et précis pour les professionnels
  • Couplé à OpenCPN, il offre des options de chargement économiques et légères
  • Un nombreuse littérature et des tutoriels permettent l’apprentissage et le perfectionnement. Entre autres :
    • XyGrib site officiel
    • Sur plaisance pratique
    • Pour OpenCPN : déplacement de zones de Gribs
  • Avec la dernière mise à jour de nov 2016 v 8.0.1, zyGrib sait lire les fichiers Grib2, il pourra lire les fichier fins de Météo France, en particulier Arôme à 0.025° et Arpège à 0.1°

• XyGrib lit aussi, et parfaitement, les fichiers WRF de OpenWRF que l’on peut charger depuis son option de téléchargement intégrée ou télécharger depuis le site OpenWRF

Télécharger ou lire un fichier Grib avec openWRF

Accueil OpenSkiron

La page d’accueil ouvre sur deux possibilités

• Télécharger des gribs voir ce lien : Grib file viewer
  • soit ceux de OpenSkiron Grib, option à l’origine du site, Fichiers openSkiron Grib rendus accessibles à partir de l’exécution quotidienne du modèle Skiron de l’Université d’Athènes. Ces Gribs ont une résolution de 0,1 deg (11 km) à l’horizon de 5 jours. Les gribs WAM wave data (également de l’Université d’Athènes) sont inclus.
  • Soit ceux de Fichiers openWRF Grib, produits par l’opérateur de ce site en utilisant une dernière version du modèle WRF-ARW. Les Gribs sont offerts en deux résolutions de 12 km (prévision de 5 jours) et de 4 km (prévision de 2 jours). Les gribs incluent : rafales ; Indicateurs d’orage ; WAM wave data, Et les courants marins.
• Consulter et lire les gribs WRF, sans les télécharger.
  • Soit en affichant une météo-table et des météo-graphes pour n’importe quel emplacement de la zone du modèle openWRF choisi
    • En premier, On choisi une zone dans un menu déroulant.
    • On détermine sur une carte le point précis à étudier.
    • On opte soit pour un affichage des données sur ce point,
      • sous forme de météo-gramme (tableau)
      • soit sous forme de graphique., traitant 3 types de donnes : le vent à 10 m, l’état de la mer et les condition météorologiques (température, pluie, couverture nuageuse. chacune des ces 3 données peut être enregistrée sous forme d’image ou de de PDF
  • En affichant la lecture des gribs, sur une carte interactive
    • On choisi une zone et un modèle (4 ou 12 km)
    • On choisi un type de donnée (vent, état de la mer, courant, etc...)
    • En validant on affiche les données choisies sur la zone souhaitée... Un peu comme « LaMMA », mais avec un accès et une lecture beaucoup plus facile.
• Note sur les indices d’instabilité : affichables en lecture directe sur les cartes des logiciels de navigation, mais aussi sur les météo-tables et les météo-graphe. Voir ce lien : comprendre les indicateurs de risques d’orages
  • L’indice CAPE indique un potentiel d’instabilité orageuse, si, et seulement si «  l’orage se déclare  ». Cependant, l’instabilité à elle seule n’est pas suffisante pour déclencher des orages. Il doit y avoir un facteur de convection dû à l’orographie ou à l’activité frontale. Ces valeurs seront indiquées par un chiffre :
    • < 300 : peu ou pas de potentiel convectif
    • >300 < 1000 : faible potentiel convectif
    • >1000 < 2500 : potentiel convectif modéré à fort
    • >2500 : très fort potentiel convectif
  • L’indice de réflectivité composite est une mesure de la quantité d’eau / grêle dans l’atmosphère. C’est également un indicateur de sa vitesse convective (donc des cumulonimbus). Valeurs critiques de la réflectivité, exprimée en dBZ
    • < 40 dBZ : principalement et indication de la quantité de précipitations à prévoir
    • > 40 < 50 dBZ : des orages sont probables
    • > 50 dBZ : orages
      Une grande zone avec une réflectivité élevée ou des lignes avec des valeurs élevées indiquent des complexes de grains ou des lignes de grains. C’est principalement une indication de la quantité de précipitations à prévoir.

Télécharger les fichiers OpenSkiron

Lien direct : OpenSkiron Gribs

• On y trouve les fichiers téléchargeables par zone, avec une indication du poids des fichiers et de la dernière date de mise à jour, pour deux types données
  • Fichiers grib ordinaires : définition 0,1° - pas de 3 H - horizon 5 jours
  • Fichiers grib HF : définition 0,1° - pas de 1 H - horizon 2 jours

Lien vers le modèle source : Atmospheric Modeling and Weather Forecasting Group

 

Télécharger les fichiers OpenWRF

Lien direct : OpenWRF

• On y trouve les fichiers téléchargeables par zone, avec une indication du poids des fichiers et de la dernière date de mise à jour, pour deux types définition
  • Fichiers grib ordinaires : définition 12 km - pas de 3 H - horizon 5 jours
  • Fichiers grib HF : définition 4 km - pas de 1 H - horizon 2 jours

Mise à jour juin 2022

Téléchargement spécifique pour les tablettes et smartphones Apple

Source : Hervé Sarrazin
Selon Francis Fustier, Weather4D peut lire open WRF 4km :

• télécharger le fichier avec Safari sur le site web OpenSkiron
• Ensuite ouvrir l’app Fichiers > Téléchargements
  • faire un appui long sur le fichier > Partager > choisir Weather4D
  • Les fichiers grib importés sont stockés dans la page GRIBs.

Voir page 45 du Manuel Weather4D R&N.

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A propos de cette production WRF-ARW

• Les Gribs OpenWRF fournis ici sont produits par l’auteur du site, en utilisant EMS-WRF et son noyau Mesoscale Non Hydrostatique (ARW). Le logiciel modèle est généreusement fourni par la NOAA, Le WRF-EMS est un WRF pré-compilé avec des fonctionnalités intégrées facilitant la mise au point du logiciel
• Ce qui permet de construire un modèle régional non hydrostatique haute résolution qui fonctionne bien dans la modélisation des phénomènes météorologiques locaux par rapport à des modèles globaux tels que le GFS qui sont des modèles hydrostatiques qui par définition modélisent à l’échelle synoptique.
• Dans cette production, chaque domaine principal a une grille de 12km dans les quels sont imbriqués des domaines avec des grilles de 4km. L’initialisation s’effectue avec les données GFS et les données actuelles de température de surface de la mer à haute résolution. Les domaines possèdent des données de topographie et de couverture à haute restitution de pré-génération requises par la physique du modèle.
  • Les données de courant de mer sont générées en utilisant le modèle Nemo de Copernicus Marine Service et sont ajouté aux fichiers Grib
  • Les données de vagues WAM sont récupérées sur celles d’OpenSkiron produites par http://forecast.uoa.gr/gmap/

Connexions et téléchargements

Les fichiers WRF pèsent lourd, entre 2 et 8 Mo. On n’aura aucune difficulté avec une clé 4 ou 3G en proximité côtière en Méditerranée, encore moins dans l’archipel égéen.
Le problème se posera pour les traversées vers les grandes îles : Baléares, Corse, Sardaigne, Sicile, Crète, mais aussi vers la Tunisie, le Maroc ou le canal de Suez. Mais, là, la précision des gribs en haute résolution offre moins d’intérêt, et on peut se contenter de gribs GFS, préchargés même 48 H plus tôt, et qui conserveront leur pertinence. Et à ce stade, on peu aussi envisager une couverture par téléphone satellite, en limitant les zones et leur résolution.
Arrivés en proximité côtière on pourra trouver un fournisseur d’accès 3 G sur place et en attendant, prendre un abonnement français et des options hors frontières.

Les solutions alternatives aux Gribs

• Lever le nez... hé oui,
  • Voir la note de fin de page : [3]
• Consultations web,
  • Voir la note de fin de page : [4]
• La bible selon YvesD et... beaucoup de monde !!! voir ce lien : Franck-Weather
• mais aussi, ici sur PTP
  • la diffusion des prévisions météo
  • Poséidon, la météo en Grèce
  • Influences des vents thermiques sur le Meltem

Zone sud de la péninsule italienne, WRF 4 km - Mise à Jour 20 mars 2019

Si les WRF 12 km, pas de 4 H couvraient une route prévue entre la Sicile et la Mer Ionienne, ou une remontée vers l’Adriatique, le suivi côtier précis en définition à 4 km et pas de 1 H, soufrait d’un trou pour les prévisions entre Messine et Santa Maria di Leuca. Embêtant sur une zone où les contre courants peuvent contrarier une mer confuse, dans le golfe de Squillace et celui de Tarante, en particuler. A l’écoute, les concepteurs du logiciel OpenSkiron, viennent de modifier leur découpage

Zones_12 km_WRF

Zones 4 km_WRF

Evolution Sicile 4 km

Evolution Tyrrhénienne 4 km

Mer Adriatique sud

• 2 zones de définition 12 km, sans modification, horaire de téléchargement
  • Zone Italy, environ 05:30 UTC
  • Zone Ionienne, environ 05:45 UTC
• 2 zones de définition 4 km, modifiées, horaire de téléchargement
  • Zone Sicily, environ 05:45 UTC
  • Zone Tyrrhenian, environ 05:45 UTC
  • Zone Adriatic south, non modifiée, environ 11:00 UTC

Réserves, et avertissements, sur l’utilisation des Gribs en Méditerranée

Merci YvesD

• Sur la topographie spécifique de la Méditerranée
  • Il faut rappeler qu’à la différence de l’atlantique (nord ou sud) cette mer est complètement entourée de terres souvent élevées. Difficile d’évacuer ce qu’il faut normalement évacuer, et la circulation sera gênée. Ca se transforme sur place et quand ça dépasse un seuil, ça pète sur place.
  • De même tout ce qui contrarie un écoulement tend à aggraver l’écoulement : les caps (cap Sicié), les montagnes : la Corse par régime d’ouest, barrière tellement infranchissable qu’elle déforme le vent d’W et est à l’origine de cette ceinture de vent violent, réputation ancienne affublée à la Corse. Phénomèe comparables entre Oran et Alger avec la chaîne de l’Atlas, idem en Cantabrique avec la Galerne mais là n est pas en med
    Les plaines du litoral, plaines surchauffées et sans évacuations sont génératrices à court terme de vent littoraux violents (plaine de la Crau, plaine au sud de Catane, etc.)
    Et quand de rares couloir existent (vallée du Rhone, Gibraltar, Près de Tessalonique Vardar je crois me souvenir (exact voir la note [5] ça s’aggrave, car le vent au lieu de pouvoir être dévié vers la droite (la faute à Gaspard) et de s’« user » sur un trajet plus long, le vent donc, passe en ligne droite à des vitesses hallucinantes, comme d’ailleurs la galerne de la cote cantabrique.

• Note sur les indices d’instabilité
  • Ce sont des indices ayant une signification physique (de l’énergie potentielle si elle est libérée, de la température qu’atteindrait un paquet s’il était relevé jusqu’au niveau 500, ...) et surtout ce sont des indices dont les prévisionnistes ont constatés qu’ils apportent de l’aide. C’est pas de l’indice composite mélange de choux et de chèvres, C’est de la méteo, pas de l’économie.
  • ndlr : découverts récemment par le grand public, trois indices
    • CAPE l’indice d’instabilité orageuse, que l’on retrouve vulgarisé dans tous les logiciels de navigation : zyGrib, SailGrib, qtVlm, Weather4D, etc... est aussi le plus facile à interpréter pour les profanes : plus c’est haut, et plus c’est rouge, et plus ça va chauffer... faut se garer !!!
    • CIN indice de stabilité verticale, surtout proposé par XyGrib
    • Simulated RADAR Reflectivity proposé par OpenSkiron, mais aussi par es américains de a NOAA/GFS