TENEVIA SnowCore® est le simulateur de TENEVIA permettant la quantification et l’anticipation de la fonte glacio-nivale.
Il est généralement utilisé pour l’exploitation d’ouvrages hydroélectriques, la gestion de la ressource en eau, la réalisation d’étude et de diagnostic sur le potentiel hydroélectrique ou encore la prévision des crues par son couplage avec le simulateur HydroCore.
SnowCore en bref
TENEVIA SnowCore® permet d’anticiper l’évolution de l’état du manteau neigeux et des glaciers, en fonction des conditions météorologiques observées et/ou prévues. Le simulateur produit différents flux de données nivologiques et glaciologiques, pour différentes zones montagneuses ou bassins versants. Il apporte la connaissance de ces deux contributions majeures aux hydrosystèmes de montagne. Il permet aussi d’accéder à une représentation détaillée de la répartition spatial du contenu en eau du manteaux neigeux allant du versant jusqu’au massif.
Conçu pour la simulation glacio-nivale opérationnelle, le modèle SnowCore intègre les différentes données disponibles de caractérisation spatiale d’un territoire (topographie, occupation des sols, …). Il s’appuie aussi sur une variété importante de mesures liées à l’enneigement, allant du satellite jusqu’aux levés ponctuels, lui permettant de s’adapter automatiquement à chaque bassin versant. Son utilisation pour la prévision en temps réel ou l’analyse en temps différé exploite de nombreuses sources de données météorologiques, observées ou prévues. Les principales utilisations du simulateur SnowCore sont la gestion d’ouvrages hydroélectriques, la prévision des crues, la réalisation de diagnostic et étude des ressources et des besoins en eau, l’étude de potentiel hydroélectrique, la réalisation d’étude d’hydraulicité (…)
LES + DE SNOWCORE
Service clé en main
SnowCore rend facilement accessible des flux de données nivologiques et glaciologiques en temps réel. En effet, la gestion du fonctionnement opérationnel du modèle est assurée par TENEVIA. Proposée en tant que service, son exploitation ne nécessite pour utilisateur aucune infrastructure informatique spécifique.
Fonctionnement optimisé pour l'opérationnel
SnowCore est pensé pour un fonctionnement optimal en conditions opérationnelles. Système numériquement efficace, ce modèle spatialisé s’exécute rapidement, de quelques secondes à quelques minutes en fonction de la taille du versant ou massif considéré. La fréquence de rafraichissement est généralement horaire.
La représentation raisonnée des principaux processus physiques de de fontes nivales et glaciaires permet le fonctionnement de SnowCore avec très peu de données historiques.
Valorisation des données disponibles
Conçu de manière modulable, SnowCore s’adapte aux spécificités de chaque territoire de montagne. Ce simulateur peut prendre en compte la variabilité spatiale des propriétés topographiques, comme l’altitude, l’exposition ou la pente ou d’occupation des sols. Zones englacées, forestières ou urbanisées sont ainsi considérées différemment par l’outil.
SnowCore sait parfaitement valoriser un grand nombre de données existantes. Ceci permet au modèle d’améliorer la précision et la robustesse de ses simulations et prévisions. Il peut également fonctionner de manière pertinente même avec peu de données.
Compatible avec des nombreuses données météorologiques
Le manteau neigeux est sensible à la localisation des phénomènes météorologiques, variables selon l’altitude, les versants, les vallées, etc. SnowCore prend donc en compte la variabilité spatiale des températures et des précipitations. Pour cela, il exploite différentes sources de données de températures et de précipitations observées et simulées, issues de :
- mesures produites par un réseau de postes météorologiques;
- de prévisions élaborées à partir de modèles météorologiques haute résolution, comme le modèle AROME de Météo France;
- les lames d’eau issues de radars météorologiques si pertinentes dans la zone considérée du fait des masques dus au relief.
TENEVIA est partenaire de nombreux fabricants et fournisseurs de stations météorologiques et de données de prévisions issues de modèles météorologiques ou lames d’eau radar. Pour plus de renseignements, nous contacter.
Prévision auto-ajustée par assimilation de données
SnowCore est capable d’exploiter une variété importante de mesures liées à l’enneigement afin d’améliorer ses prévisions. Observations issues de la télédétection, levés ponctuels d’enneigement, réseau de caméra vidéo, débits de fonte, bilan de masse de glaciers, peuvent ainsi être intégrés au simulateur. L’assimilation de mesures lui permet de détecter d’éventuelles dérives et de procéder aux ajustements nécessaires. Ce type de techniques a permis des progrès significatifs en météorologie opérationnelle.
Fonctionnalités enrichies par nos services web
TENEVIA vous accompagne dans l’exploitation des flux de données nivologiques et glaciologiques grâce à son service de supervision TENEVIA OS. Basé sur des serveurs haute-disponibilité hébergés en France, ce service permet d’exploiter pleinement les avantages d’un système de suivi d’enneigement et de prévision :
- stockage des données;
- concentration des données d’entrée météorologiques;
- concentration des mesures nivologiques, glaciologiques et hydrométriques (satellite, capteurs existants, CamFlow, …)
- supervision du fonctionnement du modèle ;
- accès à un module avancé d’alarmes e-mail et sms;
- consultation temps réel et accès à un historique de données (tableau de bord).
Pour en savoir plus, rendez-vous dans la rubrique Services Web.
de devis
Fonctionnalités et niveaux de services
| ESSENTIEL | AVANCé | COMPLET | |
|---|---|---|---|
| Simulations / Prévisions du contenu en eau du manteau neigeux et des apports de fonte | |||
| Prévision avec assimilation de données | |||
| Prévision avec quantification des incertitudes |
| ESSENTIEL | |
|---|---|
| Simulations / Prévisions du contenu en eau du manteau neigeux et des apports de fonte | |
| Prévision avec assimilation de données | |
| Prévision avec quantification des incertitudes | |
| AVANCé | |
|---|---|
| Simulations / Prévisions du contenu en eau du manteau neigeux et des apports de fonte | |
| Prévision avec assimilation de données | |
| Prévision avec quantification des incertitudes | |
| COMPLET | |
|---|---|
| Simulations / Prévisions du contenu en eau du manteau neigeux et des apports de fonte | |
| Prévision avec assimilation de données | |
| Prévision avec quantification des incertitudes | |
PRODUITS COMPLÉMENTAIRES
Découvrez ici le principe de fonctionnement de SnowCore, modèle spatialisé de simulation de fonte glacio-nivale.
Principes techniques
Description du modèle
TENEVIA SnowCore® est un outil numérique simulant les effets des forçages météorologiques sur les contenus en eau du manteaux neigeux et des glaciers. Basé sur une représentation empirique des processus nivaux et glaciaires, SnowCore est un modèle spatialisé. Il divise chaque versant et chaque massif, en plusieurs entités spatiales, à partir de critères topographiques (altitude, exposition, …) et hydrographiques (glaciers, bassins versants). Il représente les comportements des stocks de neige et de glace de l’échelle locale à l’échelle régionale.
Représentation des processus glacio-nivales : SnowCore prend en compte la variabilité spatiale des processus nivo-glaciaires. Leur représentation est effectuée par différents traitements :
- une spatialisation des forçages (températures et précipitations) selon la topographie;
- un partitionnement des précipitations entre pluie et neige, si il n’est pas déjà connue;
- un module de fonte nivale simulant la dynamique spatio-temporelle du contenu en eau du manteau neigeux;
- un module de fonte glaciaire sur les zones englacée simulant la dynamique spatio-temporelle du contenu en eau des glaciers;
- un calcul d’apports en eau combinant pluies, fonte nivale et fonte glaciaire
Le fonctionnement continu de SnowCore lui permet de s’affranchir des problèmes d’initialisation (i.e. prescription de l’état initial du stock de neige) caractéristiques du fonctionnement en mode évènementiel.
Le calage initial du modèle
Pour la mise en place de SnowCore, différentes informations sont intégrables telles la topographie (via modèle numérique de terrain), ou l’occupation des sols. Une fois structuré et adapté aux spécificités du territoire, SnowCore peut être étalonné. Cette étape de calage est une phase « d’apprentissage » permettant au modèle de finaliser son ajustement aux caractéristiques du site de prévision. Lors de cette étape, les différents paramètres régissant le fonctionnement de SnowCore sont calés afin de réduire les écarts aux données historiques. Préalablement expertisées, ces dernières sont fournies par le client et/ou collectées par TENEVIA.
L’ajustement temps réel par assimilation de données
Un modèle n’est qu’une représentation simplifiée et imparfaite de la réalité nivologique, glaciologique et hydrologique. Pour de nombreuses raisons, lors de la phase d’exploitation en prévision opérationnelle, des écarts sont généralement constatées entre le comportement simulé par le modèle et le comportement observé sur le terrain grâce au réseau de mesure, ou à distance par télédétection par exemple.
Les principales sources d’erreurs proviennent d’incertitudes sur les précipitations, d’incertitudes sur paramètres calés représentatifs d’un comportement moyen, mais aussi de l’erreur de représentativité du modèle.
Pour limiter l’impact de ces incertitudes, le module d’assimilation de données de SnowCore effectue à un instant t, une auto-analyse des écarts entres les simulations et les observations sur une période de durée P. Ce résultat permet à SnowCore d’ajuster à l’instant t-P certaines des variables d’état du modèle tel que le contenu en eau du stock de neige. A partir de cet état ajusté à t-P obtenu par optimisation, SnowCore peut effectuer une nouvelle prévision jusqu’au pas de temps t+F, F étant l’horizon de prévision. Le module d’assimilation de SnowCore peut également intervenir sur l’ajustement de certains autres paramètres du modèle comme par exemple les paramètres régissant la rapidité de la fonte sous l’effet des températures.
SnowCore ne réalise pas une simple correction d’erreur par post-traitement des simulations (et donc sans effets sur les pas de temps suivants) mais met en œuvre une réelle stratégie permettant de corriger durablement sa trajectoire. Des stratégies sont mises en œuvre afin d’écarter les observations aberrantes et d’assurer la stabilité du modèle. Un processus de régularisation est intégré afin d’éviter les problèmes de sur-ajustement et d’instabilité de comportement.
Schéma de principe de l’ajustement des prévisions par assimilation de données
Quantification des incertitudes
Les principales causes d’incertitudes sur la prévision des fontes nivales et glaciaires sont dues aux erreurs de prévision de températures et précipitations, et sur les paramètres calés de SnowCore. Afin de de quantifier les incertitudes de prévision, différents scénarii d’évolutions météorologiques sont propagés dans le simulateur. Pour chacun d’entre-eux et pour différentes combinaisons de paramètres SnowCore émet alors une prévision de fonte.
Fonctionnement et niveaux de service
SnowCore est déployé sur un serveur d’application (cloud compting) administré par TENEVIA. Il centralise l’ensemble des données nécessaires au fonctionnement temps réel du modèle (ex: prévisions météo et données d’assimilation). SnowCore permet la production de prévisions d’apports de fonte en de multiples points d’intérêts choisis par l’utilisateur et appelés Stations Virtuelles.
Le simulateur SnowCore est disponible selon trois niveaux de service.
Essentiel : Prévision de la fonte nivo-glaciaire et de la répartition stock d’eau dans le manteau neigeux, à partir de mesures et/ou de prévision de températures et précipitations.
Avancé : Prévisions avec assimilation de données afin de corriger les éventuelles dérives du modèle.
Complet : Prévisions avec assimilation de données et quantification des incertitudes (prévision d’ensemble).
Exemples de simulations effectuées par SnowCore
FAQ & COMPLÉMENT D'INFORMATIONS
Quelles données dois-je transmettre pour bénéficier du service SnowCore ?
SnowCore ne nécessite pas de données particulières de la part de l’utilisateur. En effet, de nombreuses données environnementales sont aujourd’hui accessibles dans le monde et en Europe (directive Inspire). TENEVIA récupère donc ces données topographique, météorologiques, spatiales, nivologiques, glaciologiques et hydrométriques. Par ailleurs, SnowCore valorise aussi les données de l’utilisateur comme des modèles numériques de terrain (MNT) haute résolution, des stations météorologiques, des caméras vidéo, des stations de débits, etc… Pour assurer le fonctionnement de SnowCore, l’utilisateur a seulement à transmettre la localisation de ses stations virtuelles souhaitées.
Afin d’améliorer la qualité des prévisions, TENEVIA propose différents services. Pour en savoir plus, consulter la rubrique «Données Météo» de SnowCore ou nos solutions capteurs.
Quel délai d'anticipation est envisageable ?
Afin d’anticiper l’évolution du manteau neigeux et des glaciers, SnowCore exploite des prévisions météorologiques. L’horizon de prévision dépend fortement de la ou des sources de prévisions météorologiques utilisées. L’exploitation de modèles météorologiques (AROME, WRF, NEMS, ARPEGE, GFS, …) permet à SnowCore de générer des prévisions pouvant aller de 42h jusqu’à 7 jours. SnowCore peut aussi intégrer des prévisions de tendance climatologiques saisonnières. La notion d’incertitude de la prévision calculée par SnowCore est ici essentielle pour permettre une exploitation au plus juste des informations nivologiques et glaciologiques.
SnowCore prévoit-il les débits ?
SnowCore se concentre sur la nivologie et la glaciologie. Il va jusqu’à la prévision de la fonte glacio-nivale, qu’il combine éventuellement avec celle des précipitations liquides. Le débit des rivières résulte de l’effet des processus hydrologiques du bassin versants sur ces différents apports en eau. Ce rôle est assuré par le simulateur TENEVIA HydroCore®, avec lequel SnowCore peut être couplé pour prévoir les débits des rivières et des torrents de montagne.
A quelles applications répond SnowCore ?
Le modèle SnowCore peut être mis en œuvre pour le suivi et la prévision de l’évolution du manteau neigeux, la gestion d’ouvrages hydroélectriques, la réalisation de diagnostics des ressources en eau, la réalisation d’études d’impact de changements climatiques sur l’enneigement et les glaciers (…). Son couplage avec le simulateur HydroCore étend ses applications à la prévision de crues, la prévision d’étiages, la prédétermination de débits extrêmes, la simulation de débits pour combler des lacunes dans les données et reconstituer des séries de débits historiques ou encore l’évaluation de potentiel hydroélectrique d’un territoire (…)
Stations météorologiques, pluviomètres, lames d’eau radar, prévisions haute-résolution (…)
Retrouvez-ici un condensé de l’offre météorologique de TENEVIA en location et abonnement, construite grâce à nos partenaires fabricants – fournisseurs de stations météorologiques et producteurs de données météorologiques.
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
STATION MÉTÉOROLOGIQUE
RADAR MÉTÉOROLOGIQUE
Selon visibilité radar
PRÉVISIONS MÉTÉOROLOGIQUES
IMMÉDIATE
RADAR
HAUTE-RÉSOLUTION
avec garantie de service
GLOBALE
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