Drifting snow studies over an instrumented mountainous site. Measurements and numerical model at small scale
Transport de neige par le vent sur un site d'altitude instrumenté. Mesures expérimentales et modèle numérique à petite échelle
Résumé
The Erosion Torrentielle, Neige et Avalanche (ETNA) unit of Cemagref and the Centre d'Etudes de la Neige of Météo France have been working on snowdrift for 10 years on an experimental site. A numerical model was developed at Cemagref to simulate snow drift (Naaim and others, 1998). To validate this model on in situ data, a high-altitude experimental site was developed, located at 2700 m. a.s.l. at the Lac Blanc Pass near the Alpe d'Huez ski resort. It is nearly flat area and faces winds primarily from north and south. After describing the experimental site, we present the processed data of winter 1998/99. First we analyze the data from Cemagref's acoustic snowdrift sensor. It is sensitive to snow depth and snow-particle type, so additional calibration is necessary. Nevertheless, it allowed us to study non-stationary aspects of drifting snow. An analysis of gust factors for wind and drifting snow indicates that strong wind-gust factors exist in the mountains, and that drifting snow is more important during a regular and strong wind period than during high wind-gust periods. Therefore, the numerical model presented here uses only the recorded mean wind speed. The model, which attempts to reproduce several days of storm, takes into account the modification of input parameters (e.g. wind speed) as a function of time. The comparison between numerical results and measurements for a given meteorological event shows good agreement.
La division Erosion Torrentielle, neige et Avalanches (ETNA) et le Centre d'Etudes de la Neige de Météo France travaillent conjointement dans le domaine du transport de neige par le vent depuis maintenant 10 ans. Un modèle numérique permettant de simuler le transport éolien de la neige a été développé au Cemagref (Naaim and others, 1998). Afin de valider ce modèle sur des données in situ, nous avons instrumenté un site expérimental situé à 2700 m, au Col du Lac Blanc, à proximité de la station de ski de l'Alpe d'Huez. Il s'agit d'une zone relativement plate avec des vents dominants canalisés suivant la direction Nord-Sud. Après une description du site expérimental, nous présentons les données de l'hiver 1998/99. Tout d'abord, nous analysons les données issues du capteur acoustique de transport de neige développé au Cemagref. Ce dernier est sensible à la hauteur du manteau neigeux et au type de particules, si bien qu'une calibration supplémentaire semble nécessaire. Cependant, il nous a permis d'étudier la non stationnarité du transport éolien de la neige. Une analyse du coefficient de rafales du vent et du transport éolien de la neige montre que les coefficients de rafales de vent en montagne peuvent atteindre des valeurs élevées et que le transport éolien de la neige est plus important durant un épisode de vent fort et régulier que durant des périodes à fortes rafales. C'est pourquoi, le modèle numérique de transport qui est présenté ne tient compte que des valeurs moyennes de vent. Le modèle qui tente de reproduire plusieurs jours de tempête, prend en compte la modification des paramètres (vitesse du vent) en fonction du temps. La comparaison entre les résultats numériques et les résultats expérimentaux pour un événement météorologique donné sont encourageants.