Soutenance de thèse de Frederik KURZROCK

Monsieur Frederik KURZROCK soutiendra sa thèse de doctorat en Physique atmosphérique intitulée : " Assimilation de données satellitaires géostationnaires dans des modèles atmosphériques à aire limitée pour la prévision du rayonnement solaire en région tropicale ", sous la direction de Messieurs Gilles LAJOIE et Fabrice CHANE MING le  :

 

 

Mercredi 29 mai 2019
A partir de 15h00
Station SEAS OI - Saint Pierre

 

Composition du jury :

  • Monsieur Philippe BLANC, Directeur de Recherches, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris
  • Monsieur Fabrice CHANE MING, Maître de Conférences, H.D.R., Université de La Réunion
  • Madame Susanne CREWELL, Professeur, Universität zu Köln, Allemagne
  • Monsieur Sylvain CROS, Docteur, Reuniwatt SAS
  • Monsieur Gilles LAJOIE, Professeur, Université de La Réunion
  • Monsieur Laurent LINGUET, Professeur, Université de Guyane
  • Monsieur Roland POTTHAST, Professeur, University of Reading

Résumé: La variabilité de l’énergie solaire impose de limiter sa fraction d’injection instantanée dans le réseau électrique. Une amélioration des prévisions de l’ensoleillement conduirait à élever la limite de ce seuil, spécialement dans les zones non-interconnectées comme La Réunion. Une plus haute précision de prévision est particulièrement difficile à atteindre dans le cas des îles tropicales à cause de la convection prononcée et des circulations thermiques complexes au niveau local. Les modèles de prévision numérique du temps à aire limitée permettent de prévoir les processus liés aux nuages et l'éclairement solaire à de hautes résolutions spatio-temporelles, de l’ordre de quelques kilomètres et minutes. Néanmoins, ces modèles parviennent rarement à prévoir précisément l'évolution de la couche nuageuse et ont donc tendance à surestimer l'éclairement solaire. L’affinement des conditions initiales nuageuses des modèles régionaux par l’assimilation d’observations de satellites météorologiques géostationnaires est un moyen efficace pour améliorer les prévisions à court terme. Toutefois, une grande variété d'approches pour l'assimilation des données satellitaires existe et, jusqu'à présent, la recherche s’est concentrée sur les moyennes latitudes. Cette thèse aborde l'assimilation d'observations de satellites géostationnaires avec des modèles à aire limitée dans le sud-ouest de l'Océan Indien. Dans un premier temps, l'état de l'art des approches existantes pour l'assimilation de luminances observées et de propriétés physiques des nuageuse avec les modèles régionaux est dressé. Puis, l'une des approches les plus prometteuses est identifiée et appliquée au sud-ouest de l'Océan Indien. Dans les expériences effectuées, la teneur en eau des nuages est obtenue à partir des produits de propriétés nuageuses SatCORPS de la NASA. Ces observations sont assimilées avec un filtre de Kalman d’ensemble et le modèle Weather Research and Forecasting. Un ensemble de 41 membres et un espacement horizontal des points de grille de 12 km est appliqué avec un intervalle de cyclage de 6 heures pour l'assimilation. Le Data Assimilation Research Testbed et son opérateur d'observations de teneur en eau des nuages sont utilisés pour l'assimilation d'observations dans les phases solide, surfondue, et liquide. L'impact de cette approche d'assimilation sur des prévisions de l'éclairement horizontal global est évalué pour l'été austral 2017/2018 en utilisant des observations de pyranomètres sur l'île de La Réunion. Un effet positif de la méthode appliquée sur les prévisions de l'éclairement est constaté surtout pour les 14 premières heures de prévision. Différents aspects de l'amélioration des prévisions, grâce à l'assimilation de données, sont analysés par le biais d’expériences témoins sans assimilation, d’expériences avec un domaine de grille imbriquée avec un espacement horizontal des points de grille de 4 km et d’une comparaison avec des modèles opérationnels. Les observations quadrillées utilisées étant disponibles à l'échelle mondiale, la méthode offre une approche applicable et évaluable pour d'autres régions du monde.


La soutenance est publique.

En 2018, Frederik participait a MT180.
Retrouvez sa prestation ci-dessous.