Regtherm
Un modèle de prévision régionale des thermiques

Depuis 1995, MétéoSuisse exploite le système de prévisions Regtherm qui calcule, sur la base de données physiques, le développement des thermiques au niveau régional. Ces données incluent les radiosondages de la station la plus proche située au vent, les mesures au sol et les prévisions fournies par le modèle météo alpin local. Ce système permet de planifier avec précision son itinéraire de vol.

Vais-je rencontrer aujourd’hui des conditions canon? Le pilote qui, désirant une réponse, consulte le site Internet de MétéoSuisse tombe bientôt sur le lien Regtherm, qui ouvre une carte de Suisse parsemée de points de couleurs donnant les «distances de vol potentielles» pour la journée. Supposant que cette carte se réfère aux thermiques, l’internaute clique sur l’un des points et apparaît alors un tableau de chiffres assez déconcertant. Sans doute intéressant, se disent la plupart, tout en passant aussitôt aux prévisions pour le vol à voile sous forme de texte. Dommage, car cette montagne de chiffres leur fournirait une quantité insoupçonnée d’infos que l’on ne trouve nulle art ailleurs. Etudions d’un peu plus près les avantages du modèle Regtherm.

L’idée de départ
Le terme Regtherm recouvre le concept modèle régional de prévision des thermiques élaboré par le physicien de l’atmosphère Bruno Neininger durant un camp de vélivoles organisé par le Groupe de vol universitaire de Zurich à Münster. Se fondant sur des règles expérimentales, les pilotes de planeur savaient appliquer les principes de la prévision des thermiques en plaine aux régions de montagne. Souhaitant leur donner une base scientifique, Neininger se mit à étudier, à l’aide de ballons-sondes, le réchauffement journalier de l’atmosphère dans une vallée, notamment lors des CM de delta de 1989 à Fiesch. Il put établir avec une remarquable précision le degré de réchauffement de l’air dû à l’ensoleillement. Alors qu’il faisait part, au cours d’une soirée de pilotes, des différences surprenantes qu’il avait constatées, Richard Meyer, un collègue, émit l’hypothèse qu’elles étaient peut-être dues au volume moindre de l’air dans la vallée. Cet effet de volume, comme l’appellent les scientifiques, devrait être mesurable si l’on connaît la topographie de la région. S’appuyant sur ses observations, Neininger développa le modèle Alptherm, à l’origine de la version régionale Regtherm.

Ill. 1: Carte générale Regtherm (8.7.2003).
Ill. 2: Prévisions Regtherm du 8 juillet 2003 pour la zone Bellinzona/Domodossola. A Domodossola/Bellinzona Nom de la zone Regtherm B Di 08.07.2003 Date de la prévision C TEMP Mailand 00z Radiosonde (nom et heure de lancement) avec laquelle le modèle a été initialisé D SYNOP 06z 5/6 Utilisation des valeurs mesurées au sol (Heure + nombre des mesures des stations recueillies par rapport au total des stations prévues) E TREND 00z Couplage de modèles (00Z est le cycle de minuit, 12Z celui de midi du jours antérieur, donc un modèle de prévisions moins actuel) F LW «Lokalwinde» (vents locaux), cette abréviation signifie que la convention de cette zone Regtherm a été calculée en couplage avec la convection de la zone voisine, c.-à-d. que les vents d’une zone peuvent influer sur la zone voisine. 1 UTC [HH:MM] Heure en [UTC] (MESZ = UTC + 2 heures) 2 T [C] Température en [°C] au sol de la couche d’air la plus basse de la zone Regtherm 3 TD [C] Point de rosée en [°C] au sol de la couche d’air la plus basse de la zone Regtherm 4 AUFWIND [0.5M/S] Taux d’ascension selon le niveau d’altitude Les taux sont donnés en chiffres qu’il faut ensuite multiplier par 0,5 m/s. Chaque chiffre représente une tranche de 200 m. L’altitude/mer (NN) augmente en allant de la gauche vers la droite. Aux positions 1 km, 2 km, 3 km et 4 km sont intercalés des deux-points (:) pour faciliter la lecture. Signification des signes spéciaux: .. = zéro-mètre, l’ascendance thermique est égale au taux de chute propre ** = Nuage d’origine convective. < > = Vent dynamique, ascendant ou descendant | = Formation de brouillard 5 STEIG [M/S] Taux d’ascension moyen en [m/s] Il s’agit de valeurs moyennes pour la hauteur totale de la couche considérée. 6 CUMULI [OCTAS] Proportion de cumulus en [huitièmes] (correspond au nombre des *) 7 BASIS [M] - TOP [M] Limites inférieure et supérieure des cumulus en [m/NN] Quand un seul chiffre est donné, on est en présence de thermiques bleus. Dans ce cas, le chiffre correspond à la limite supérieure moyenne dans la couche observée. 8 CL [OCTAS] CM [OCTAS] CH [OCTAS] Quantité de nuages de basse altitude (Sc, St, Ns) en [huitièmes] Quantité de nuages de moyenne altitude (Ac, As) en [huitièmes] Quantité de nuages de haute altitude (Ci, Cs, Cc) en [huitièmes] 9 WIND [DEG/KT] Direction en [degré] et vitesse en [kt] du vent dans la partie supérieure de la couche de convection L’altitude considérée est de 1000 m/NN pour le plateau, de 1750 m/NN pour les Préalpes, de 2250 m/NN pour les zones alpines et de 2750 m/NN pour celles de très haute montagne. 10 T Intensité des turbulences dans la partie supérieure de la couche de convection L signifie turbulences légères, M risque de turbulences de puissance moyenne et S danger de fortes turbulences. 11 NS Probabilité d’apparition de précipitations. Dès que cette colonne n’est pas vide, il existe une probabilité relativement grande de précipitations. RASH signifie averses, RA pluie, SNSH averses neigeuses et SN chute de neige. 12 PFD [KM] Distance de vol potentielle en [km] réalisable par un planeur standard en 30 minutes 13 KUM [KM] Cumul pour la journée des distances de vol potentielles en [km]. Permet d’estimer les conditions de vol sur une longue distance.
Ill. 3: Prévisions Regtherm du 8 juillet 2003 pour l’ouest du Jura.
Ill. 4: Prévisions Regtherm du 8 juillet 2003 pour la vallée de Conches.

Données prises en compte
Il créa un programme informatique reprenant les caractéristiques des thermiques. Il conçut son modèle de manière à pouvoir y intégrer aussi bien l’effet de volume que l’albédo, le flux de la chaleur dans le sol, le taux d’humidité au sol, la largeur et la longueur de la région. Les données du radiosondage de la station la plus proche située au vent et la topographie constituaient la base de ses calculs. Il ne les introduisait toutefois pas telles qu’elles, mais corrigeait les courbes de température et du point de rosée en fonction des mesures prises au sol. D’autres données essentielles, telles la couverture nuageuse à haute, moyenne et basse altitude, l’advection d’air chaud et humide, les précipitations et le vent, fournies par un modèle météo à petite échelle, étaient également prises en compte. La qualité de ses prévisions s’avéra convaincante et il réussit même, grâce à son modèle, à expliquer d’autres phénomènes, p. ex. le fait qu’un thermique puissant peut éroder progressivement et finalement percer une inversion.

Couplage de régions
Enthousiasmé par la qualité de ces prévisions, Olivier Liechti se chargea de vérifier et développer le modèle. En 1995, l’ISM (aujourd’hui MétéoSuisse) incluait Alptherm dans ses prestations, suivi en 1998 par le service météorologique allemand et en 1999 par le service autrichien de prévisions aéronautiques.
Suite à cette extension, se posèrent de nouvelles questions. Pourquoi le modèle prévoit 2/8 Cu pour la vallée du Rhin et la Forêt-Noire alors qu’on est en droit d’attendre des thermiques plus forts en montagne? Olivier Liechti eut alors l’idée de coupler des régions en fonction des systèmes de vents de vallée. Ce couplage permet de déceler la formation de courants compensatoires entre des régions voisines où se forment des thermiques de force différente. On peut ainsi illustrer l’interaction des systèmes de vents de vallée et, avec le courant compensatoire en altitude, la circulation zone montagneuse/zone limitrophe. Cette circulation modère les ascendances dans la zone limitrophe et les renforce en montagne. Avec le couplage des deux régions, le modèle donne 1/8 Cu dans la vallée du Rhin et 3/8 Cu en Forêt-Noire, ce qui est plus proche de la réalité.
La répartition des zones de prévisions en fonction de la topographie a pu être affinée grâce à ces couplages. Le modèle est calculé pour 64 zones en Allemagne, 15 en Autriche, 13 en Suisse, 18 en Italie et 57 en France. Notons que depuis 2002, le service météorologique allemand calcule les prévisions Regtherm pour l’ensemble des zones, la Suisse incluse.

Internet
Revenons au site de MétéoSuisse. La carte des distances de vol potentielles (www.meteoschweiz.ch/de/Beruf/Aviatik/alptherm.shtml) prévoit les parcours réalisables par un planeur de classe moyenne compte tenu de la qualité des thermiques, de la hauteur des plafonds et de leur durée, sur la base de la vitesse de croisière selon McCready. Une vue d’ensemble indique les régions où l’on peut rencontrer de bonnes conditions de vol. En cliquant sur l’une d’elles apparaît un tableau texte présentant l’évolution des thermiques en cours de journée. On trouvera dans l’encadré la signification des abréviations se rapportant au différentes colonnes. La page perso de Thomas Weiss (www.thomas-weiss.ch) propose une représentation graphique en couleurs des données Regtherm.
Le site du service autrichien de prévisions aéronautiques (www.austrocontrol.at) donne un ensemble d’informations aisément déchiffrables: qualité et taux d’ascension moyens des thermiques, altitude opérationnelle avec température et heure de déclenchement des thermiques et prévision des vents, cela sur trois cartes différentes. Quant aux prévisions établies par l’Allemagne, elles sont uniquement consultables via le programme payant «pc-met».

Interprétation
Les données Regtherm en texte affiché fournissent une foule d’informations qu’il est difficile de trouver ailleurs. Un exemple: l’encadré donne en tableau texte les prévisions Regtherm du 8 juillet 2003 pour la zone Bellinzona/Domodossola. La colonne 8 prévoit un début de journée claire avec de rares nuages élevés ou peu élevés. Dans le courant de l’après-midi, passage de quelques masses nuageuses en haute altitude. Un vent mesuré soufflera dans la zone thermiquement active, d’abord de 7 km/h et forcissant jusqu’à 20 km/h vers 13 h (col. 9). La colonne 4 précise que le premier thermique sera perceptible à 2000 m dès 8 h 30. Des thermiques bleus faibles à modérés avec un plafond à 3400 m sont attendus jusqu’à 13 h, puis les premiers cumulus se formeront, tournant rapidement au surdéveloppement. Quelques averses se produiront l’après-midi. Bonnes conditions de vol entre 10 h 30 et 14 h environ.
Ce ne sera pas une journée canon, mais Regtherm ouvre néanmoins des possibilités de vol intéressantes et permet de choisir le meilleur site. Si, comme Olivier Liechti l’évoque dans une vision d’avenir, Regtherm était calculé d’après un radiosondage «prévisionnel» découlant d’un modèle météo à très fine échelle, on pourrait disposer de ces informations dès la veille au soir.

Barbara Gassner

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