Impacts du gel par collision sur la production de pluie verglaçante

摘要

La pluie verglaçante peut avoir des impacts importants sur la sécurité des réseaux routiers ainsi que sur les réseaux de transport électriques. Les processus conduisant à la formation de la pluie verglaçante sont complexes, car ce phénomène se produit lorsque la température de l'air avoisine 0°C. À ces températures, les types de précipitation observés peuvent être nombreux. Ces précipitations peuvent interagir entre elles pour en former de nouvelles, ainsi qu'en éliminer d'autres. Leur paramétrage peut rapidement devenir long en temps de calcul, et donc plusieurs hypothèses et simplifications doivent être faites lorsque des schémas microphysiques sont élaborés. Le but de cette étude est d'examiner l'impact du paramétrage du gel par collision sur les quantités de pluie verglaçante prévues en surface. Une tempête pour laquelle le Système à Haute Résolution de Prévision Déterministe (SHRPD) du Centre Météorologique Canadien (CMC) a sous prévu les quantités de pluie verglaçante a été identifiée. Le 24 décembre 2014, ce modèle prévoyait au plus 2 mm de verglas, alors que plus de 20 mm ont été observés à certains endroits dans le sud du Québec. Une étude de sensibilité a été menée sur un sous domaine du SHRPD couplé avec le schéma microphysique de Milbrandt and Yau (2005a). Tout d'abord, une température seuil pour le regel des gouttes de pluie causé par le gel par collision a été introduite. Ensuite, l'impact d'une variation systématique de l'efficacité de collecte entre les particules solides et liquides a été analysé. Il a été démontré que le terme de gel par collision entre les particules de pluie et de graupel est responsable de l'élimination de la pluie verglaçante dans ce schéma. Des températures seuil de regel plus froides, et des efficacités de collectes plus basses favorisent la présence de pluie verglaçante en surface. Il a aussi été démontré que la présence d'une petite quantité de précipitations solides est suffisante pour causer le regel d'une grande quantité de pluie verglaçante. Pour conclure, la température à laquelle les gouttes d'eau regèlent en présence de glace est critique, car elle peut causer l'élimination de la pluie verglaçante en surface. Une représentation plus détaillée de ces processus en introduisant des particules semi-liquides dans le schéma microphysique serait donc souhaitable.ud______________________________________________________________________________ udMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Pluie verglaçante, Grésil, Gel par collision, Collection