Empezando a estudiar sistématicamente los intornos sinópticos responsables de episodios de nieve en las llanuras y en el littoral de las regiones mediterráneas de Francia, los predictores de la Dirección Sureste de Météo-France han puesto de manifiesto un processo típicamente mediterráneo y el buen comportamiento del modelo numérico ARPEGE en la predicción de este tipo de situación.
1. Introducción
Los episodios de nieve en las llanuras o en el litoral son muy escasos en las regiones mediterráneas de Francia (aproximadamente un caso al año como promedio). Por eso los usuarios así como los servicios de las carreterras y las autopistas no son muy acostumbrados a estas condiciones particulares : Los conductores no tienen en el maletero el material necesario para circular sobre la nieve, el equipamiento para quitar la nieve no está montado en los vehículos de los servicios de autopistas etc. Resultan numerosos los atascos y los accidentes. Muchas personas, que no pueden volver a casa tienen que encontrar un alojamiento improvisado. Total, se arma un follón enorme.
2. Los problemas de la predicción de nieve en llanura en el sureste de Francia.
Los problemas son numerosos : Pocas situaciones de referencia, falta de experiencia de cada predictor que sólo encuentra este tipo de situación una vez cada seis o diez años, condiciones límites de temperaturas, próximas de zero grados con difficultad de predecir esas temperaturas con suficiente precisión, falta de datos de observación, sobre todo de noche, cuando empieza a caer la nieve etc. de modo que los episodios de nieve resultan para los predictores del sureste de Francia una verdadera pesadilla.
Desde dos años existe un plan de coordinación (Plan Neige Arc Méditerranéen) entre los diferentes servicios que intervienen en caso de nieve sobre las autopistas (Servicio regional de coordinación del tráfico de carreterras -CRICR-, servicio regional de Protección Civil - CIRCOSC-, Gobiernos Cíviles -Préfectures-, Guardia Civil -Gendarmerie-, sociedades de Autopistas, Météo-France etc.). Este plan es puesto en acción cuando se emite , desde el Centro Meteorológico de Aix-en-Provence, un Bolletín de alarma (algunos centímetros de nieve previstos en llanura bastan para emitir una alarma). Por eso fue necesario empezar a estudiar más precisamente los ambientes meteorologicos favorables.
3. Los intornos sinópticos.
Las situaciones que dan lugar a caídas de nieve sobre las llanuras y el litoral mediterráneo en el sureste de Francia son varias, pero presentan algunas caractéristicas comunas. Todas occurren en dos fases : una fase preparatoria y una fase activa.
3.1 Fase preparatoria (Fig. 1):
Una fuerte invasión de aire frío continental en los niveles bajos precede de algunos días (al menos 24 oras) las caídas de nieve. En casi todos los casos la Tramontana y el Mistral (vientos del noroeste al norte) soplan fuertemente del Rosellón al valle del Ródano.
Figura 1 : Fase preparatoria. Aspecto del campo bárico de superficie.
La configuración isobárica más frecuente está caracterizada por la presencia de un anticiclón potente (1035 a 1040 hPa) centrado sobre Escandinavia con una baja de escala sinóptica centrada hacia Italia : Sobre Francia las isobaras están orientadas noreste-suroeste (flujo del noreste en las capas bajas). El espesor de la capa de aire frío (temperatura potencial del húmedo de zero a - 5 y hasta -10°C) puede ser importante los primeros días pero disminuye fuertemente cuando se aproxima el plazo de la caída de nieve. Las temperaturas de superficie son negativas o próximas de zero grados.
3.2 Fase activa :
Está caracterizada en primer lugar por el mantenimiento de la alimentación continental fría (vientos de componente norte) en una capa de espesor generalmente débil (puede ser inferior a 500 m).
Se puede entonces distinguir dos casos ditintos: Las nieves que se pueden llamar « sinópticas » y las nieves que se pueden llamar « mediterráneas ».
4. Dos tipos de situaciones.
4.1 Las nieves « sinópticas ».
Se producen con la llegada de una perturbación (principalmente la frente cálida) procediendo del oeste o del noroeste y que no sea afectada por el « foehn » debido al relieve que rodea las regiones mediterráneas de Francia. Cuando viene del oeste, este « foehn » no existe. Cuando la perturbación llega del noroeste (fig. 2) la única posibilidad para que no haya « foehn » es que exista en los altos niveles (500 o mejor 700 hPa) una advección cálida marcada (las isotermas hacen con las isohipsas un ángulo marcado), lo que es la característica de un frente cálido muy activo (Fig. 3). En este caso, las nieves afectan una gran parte de la región, particularmente el interior. El litoral sólo está concernido si el viento en superficie no cambia, estableciéndose al sector sur, lo que es frecuente cuando hay advección cálida. El modelo numérico puede ayudar para determinar si se produce o no la rotación.
Figura 2 : principio de la fase activa de un episodio de tipo « nieves sinópticas ». Llegada de una perturbación procediendo del noroeste cuyo frente cálido , si resulta muy activo , va a pasar encima de la película de aire frío.
Figura 3 : La perturbacíon no perdrá su actividad por el foehn si la advección cálida de altura es importante. Aspecto del campo de geopotencial y de temperatura en 500 o 700 hPa.
4.2 La nieves mediterráneas.
Estas nieves, típicas de nuestra región, sólo afectan, generalmente, el littoral o las comarcas poco alejadas de las orillas del mar. Puede generarlas la formación de una pequeña baja sobre el mar, un poco al sur del litoral, hacia el nivel 850 hPa (fig.4). Si se mantiene en superficie un viento de componente norte (y entonces una alimentación fría -temperaturas negativas-, hasta sobre un pequeño espesor, algunas centenas de metros) y si, hacia 900 o 850 hPa, se establece un viento de componente sur, procediendo del mar Mediterraneo, entonces se produce una advección húmeda en este nivel, generando estratocúmulos bastante espesos, con una posibilidad de cumulificación, que dan lugar a caídas de nieve (se puede medir 10 o 12 centímetros cerca del mar, y hasta 25 cm en el interior próximo, a unos 300 m de altura ). La ubicación de la baja determina las zonas afectadas.
Figura 4 : Fase activa de un episodio de tipo « nieves mediterráneas ». Aspecto del campo de geopotencial en 850 hPa : Una pequeña baja se forma cerca del litoral y advecta un aire húmedo mediterráneo que va venir encima de la película de aire frío. En superficie, el campo es todavía el de la figura 1, un flujo del noreste al norte manteniendo una película de temperaturas negativas. Sin embargo, el Mistral va amainando. La ubicación de la baja determina las zonas amenazadas.
Este ciclogénesis puede tener varios orígenes :
- una ondulación en el Mediterráneo que viene en fase con una advección fría (procediendo por ejemplo del valle del Ródano).
- la formación de una baja orográfica a sotavento del relieve de los Alpes o del Macizo Central.
- una baja retrógrada procediendo del noreste etc.
Puede amplificarla la presencia de un máximo de chorro o de un núcleo de vorticidad en alta tropósfera.
4.3 Un caso frecuente de nieve de origen mediterránea.
Un caso particular sucedió varias veces en los últimos años (Fig. 5). En los niveles 900/850 hPa, el flujo continental frío de bajos niveles toma simultáneamente dos caminos distintos : Uno pasa por el sur de los Alpes y llega en el Mediterráneo en un flujo rápido del noreste que afecta principalmente la zona entre el continente (Côte d’Azur) y la isla de Córcega, acelerándose en este corredor. El otro pasa por el norte de los Alpes y llega en el Mediterráneo en un flujo del noroeste al norte afectando el Rosellón, el Languedoc y el Valle del Ródano, acelerándose especialmente el flujo del norte procediendo del Valle del Ródano. Entre esos dos chorros de niveles bajos, dos departamentos (provincias), el Var y el este de las Bouches-du-Rhône, son el lugar de una báscula de viento : En una zona estrecha, que corresponde al eje de convergencia de los dos chorros, un viento del sur se establece hacia el nivel 850 hPa, con una fuerza de 15 a 20 nudos, mientras que en superficie los vientos, aunque disminuyendo su velocidad (el Mistral amaina),conservan una componente norte (continental) que entretiene las temperaturas negativas. Encima, los vientos del sur advectan un aire de humedad importante que genera una banda estrecha de estratocúmulos procediendo del mar. El eje de convergencia es la causa de una cumulificación importante de dicha banda, hasta pudiendo generarse algún fenómeno tormentoso.
Figura 5 : Báscula de viento sobre la Provenza en una zona protegida entre dos chorros de bajos niveles. El viento del sur que se establece provoca una advección de estratocúmulos procediendo del mar y que se desarrollan en el eje de convergengia de los chorros. Esta convergencia provoca también una cumulificación : Las nubes se vuelven bastante espesas y generan precipitaciones.
Mientras persistan estas condiciones, ocurren precipitaciones de nieve sobre el litoral y el próximo interior del Var y del este de las Bouches- du-Rhône.
Una origen posible de la báscula de viento puede ser los núcleos de vorticidad al lado de los chorros de niveles bajos.
Un aspecto importante de este caso, en el marco de la predicción operativa, es que el modelo numérico ARPEGE parece predecir bastante bien el fenómeno.
En las figuras 6 hasta 14 se presentan dos situaciones de este tipo, la del 5 de enero de 1995 y la del 13 de diciembre de 1995 que ambas dieron caídas de nieve sobre el Var y el este de las Bouches-du-Rhône entre el fin de la noche y el medio de la mañana, dando de 5 a 15 cm de nieve como promedio.
La mayor parte de los mapas proceden de la estación de trabajo SYNERGIE, que, como la McIdas, permite la visualización y la animación de varios tipos de campos meteorológicos. Permite también de visualizar cortes verticales y sondeos « previstos » en cualquier punto de la rejilla del modelo. Los datos de SYNERGIE son grabados para estudios ulteriores.
Figura 6 : Campos de humedad relativa y de viento en 900 hPa previstos Por ARPEGE para el 5 de enero de 1995 a las 09 UTC (plazo : 09 horas). El modelo hace una buena predicción de la orientación localizada del viento al sector sur. Un núcleo de humedad (80%) está asociado. El eje gris que corta el núcleo es el del corte vertical de la figura 9.
Figura 7 : En superficie, los vientos previstos para el mismo plazo (05/01/95 a las 09) no tienen ninguna componente sur : La película de aire frío de temperatura negativa se mantiene.
Figura 8 : El campo de velocidad vertical previsto para las 09 UTC el 05/01/95 enseña un núcleo de velocidad ascendente en la zona de los vientos del sur. La cruz gris en el centro del núcleo es el punto correspondiendo al « sondeo previsto » por el modelo, presentado en la figura 10.
Figura 9 : Corte vertical según el eje gris dibujado en la figura 6. Campos de temperatura y de humedad relativa previstos para el 5 de enero a las 09 UTC. Se puede ver el núcleo de humedad hasta 72% entre los niveles 800 y 900 hPa. Las temperaturas son negativas hasta el suelo.
Figura 10 : Sondeo « previsto » para el 05/01/95 a las 09 UTC en el punto marcado por la cruz gris en la figura 8. Se puede ver que la humedad relativa aumenta hacia el nivel 850 hPa, en una capa potencialmente inestable.
Figura 11 : Sondeo viento PILOT realizado en Istres (Bouches-du-Rhones) el 5 de enero de 1995 a las 07.12 UTC. A partir de 1000 m de altura los vientos (en nudos) son del sector sur.
Figura 12 : El 13 de diciembre de 1995, campos de temperatura potencial del húmedo en 850 hPa previstos para las 06 y las 12 UTC. Se mantiene la advección fría de capas bajas.
Figura 13 : El 13 de diciembre de 1995, el modelo ARPEGE (plazo 21 horas, para el 13 a las 09 UTC) hace todavía una buena predicción de la báscula de viento y de la advección de humedad muy localizada que corresponde con el eje de convergencia de los chorros de niveles bajos. La cruz gris es el punto donde se realiza el sondeo previsto de la figura 14.
Figura 14 : Sondeo previsto (plazo 21 horas, para el 13 a las 09 UTC) en el punto marcado por la cruz gris de la figura 13. El perfil de viento enseña los vientos del sur (hasta 20 nudos) hacia el nivel 850 hPa, mientras que se mantienen los vientos del norte en las capas más bajas. Hacia 850 Hpa, una capa alcanza la saturación y está potencialmente inestable.