WO2017134398A1 - Device for predicting rain/snow line altitude - Google Patents

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WO2017134398A1
WO2017134398A1 PCT/FR2017/050246 FR2017050246W WO2017134398A1 WO 2017134398 A1 WO2017134398 A1 WO 2017134398A1 FR 2017050246 W FR2017050246 W FR 2017050246W WO 2017134398 A1 WO2017134398 A1 WO 2017134398A1
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air mass
altitude
given
temperature
geographical
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PCT/FR2017/050246
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Guy Badoche Jacquet
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So.No.Par
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/14Rainfall or precipitation gauges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/951Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use ground based
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Definitions

  • the invention relates to the field of weather forecasting, in particular the automatic prediction of snow-to-snow limit altitudes and snow phenomena at low altitude.
  • the melting of the falling snow is associated with a latent heat release which induces a cooling of the air.
  • the rain / snowline lowers, melting occurs more and more close to the ground and eventually reaches it. Precipitation then occurs in plain in the form of snow.
  • the initial input conditions of existing forecast models require frequent updates to account for rapid changes in the elevation of the melting layer.
  • the models used in particular the "AROME" model used by Mluso-France, have computation times of about 3 hours, plus the interpretation time of raw data by meteorologists. It is generally considered that there is a window of at least 4 hours during which the presence of snow is unpredictable. Only snow sensors on the ground are then effective to detect (necessarily a posteriori) the snowfall.
  • the ground temperature, updated every 10 minutes at a given point, and the immediate forecast by extrapolation of the radar images, updated every 5 minutes, are coupled.
  • a probability of precipitation (fall of hydrometeors) by geographical area is drawn from the extrapolation of the radar images.
  • an autoregressive model using a standard vertical temperature gradient of 0.65 ° C / hr and an estimate of relative humidity based on previous measurements allows a solid form probability of water to be calculated at the point of measurement at from the temperature on the ground.
  • the product of the precipitation probability and the solid form probability of the hydro meteors gives a probability of snowfall.
  • the results are interpolated to any desired geographic point from the geographical points for which measurements are available.
  • This second approach has an unsatisfactory reliability. No device or method therefore allows a reliable forecast of snow in the short term and at low altitude. This limits the effectiveness of preventive and curative measures, particularly in the field of road and airport safety.
  • the invention improves the situation.
  • the Applicant proposes a device for forecasting the altitude of the rain-snow limit including a memory for receiving sets of meteorological data, each set of meteorological data associating a geographical portion (i), a moment, a temperature, a precipitation indication.
  • each a meteorological data set being initialized with an air mass type indicating an outgoing air mass, and the instants being chosen so that the meteorological data sets can be grouped by time for a given geographical portion, a sorter arranged to browse a group of meteorological datasets including a current moment, and, for an e Given this group, change the type of air mass to indicate an incoming air mass when the difference between the temperature of the given set and the temperature of a set associating the geographical portion of the given set and a time prior to the current time is greater than a threshold value, and a calculator arranged to calculate, at a given instant, an expected altitude of the rain-snow limit for each type of mass d , each from an estimated average isothermal altitude for the respective air mass type for the two instants immediately prior to the given instant for geographical portions in which precipit
  • Such a device makes it possible to establish a forecast of snow phenomena in the lowland, at low altitude and in the short term with satisfactory reliability.
  • Such forecasts allow roadside services to accurately target snow-covered geographic areas within the next 4 hours. This allows interventions upstream of the first flakes, or at least very quickly after their fall.
  • Such a prediction device can feed a centralized system for steering intervention teams, advantageously assisted by a geolocation system.
  • Such a device makes it possible to fill the absence of intermediate information between the long-term and low-precision forecasts, and the snow detectors, by definition reliable but inherently of an inherently late nature.
  • Short-term forecasting can be used in conjunction with long-term forecasting to adjust the level of alertness of response services.
  • the proposed device may have one or more of the following features, alone or in combination:
  • the altitude calculated from the temperature of the respective assembly and from a vertical temperature gradient corresponds to the product of the vertical temperature gradient by the difference between the temperature of the respective assembly and the isothermal temperature, altitude corresponds to that of the rain-snow limit,
  • the sorter is arranged to determine whether the type of air mass must be modified by comparing the temperature of the given set and, on the other hand, the temperature of a set associating the geographical portion of the given set with the instant immediately before the current moment, the sorter is arranged to determine whether the type of air mass must be modified by comparing the temperature of the given set and, on the other hand, the temperature of a set associating the geographical portion of the given set with the second instant immediately before the current moment,
  • the sorter is further arranged to modify the type of air mass to indicate an outgoing air mass of the meteorological data sets comprising a given instant, when all the data sets comprising the instant immediately preceding said given instant present a type of air mass indicating an incoming air mass,
  • the estimated isothermal altitude for each type of air mass results from a linearization of the evolution of the average isothermal altitude values at the previous instants
  • the computer is furthermore arranged to reiterate the calculations, for instants after the current instant, after the calculations for the current moment,
  • the calculator is further arranged to correct the estimated isothermal altitude for a given moment for the type of incoming air mass, when a temperature lower than the isothermal temperature whose altitude is sought is detected at the given moment,
  • the device further comprises a comparator arranged to compare the estimated isothermal altitude for a moment and a geographical portion at a ground elevation of a location of said geographical portion, and to deduce a prediction of a snowfall at said location; at the moment when said altitude is higher.
  • the invention further relates to a method for predicting the altitude of the rain-snow boundary comprising:
  • each set of meteorological data associating a geographical portion, a time, a temperature, an indication of presence of precipitation, at least one altitude, and a type of air mass indicating whether an air mass associated with the geographical portion for a moment is considered as entering or leaving a geographical zone corresponding to the union of the geographical portions, the instants being chosen in succession, so that the meteorological datasets can be grouped by moment for a portion geographical location, b. initialize each set of meteorological data with a type of air mass indicating an outgoing air mass,
  • FIG. 1 shows the interactions of the components of a device according to the invention
  • FIG. 2 represents an exemplary embodiment of a first function implemented by the device of FIG. 1,
  • FIG. 3 represents an exemplary embodiment of a second function implemented by the device of FIG. 1, and
  • FIG. 4 shows an embodiment of a third function implemented by the device of Figure 1.
  • the drawings and the description below contain, essentially, elements of a certain character. They can therefore not only serve to better understand the present invention, but also contribute to its definition, if any. This description is likely to involve elements likely to be protected by copyright and / or copyright. The rights holder has no objection to the identical reproduction by anyone of this patent document or its description, as it appears in the official records. For the rest, he reserves his rights in full.
  • An isotherm forecasting device is referenced 1 as a whole.
  • the device 1 comprises a memory 3, which is accessed by a sorter 5, a computer 7 and a comparator 9.
  • the memory 3 can be any type of data storage suitable for receiving digital data: hard disk, hard disk flash memory (SSD in English), flash memory in any form, RAM, disk magnetic, distributed storage locally or in the cloud, etc.
  • the data calculated by the device can be stored on any type of memory similar to or on memory 3. This data can be erased after the device has completed its tasks or stored.
  • the sorter 5, the computer 7 and the comparator 9 are elements directly or indirectly accessing the memory 3. They can be made in the form of a suitable computer code executed on one or more processors .
  • processors it must be understood any processor adapted to the calculation.
  • Such a processor can be made in any known manner, in the form of a microprocessor for a personal computer, a dedicated FPGA or SoC chip ("System on chip"), a computing resource on a grid, a microcontroller, or any other form to provide the computational power necessary for the embodiment described below.
  • processors can be made in any known manner, in the form of a microprocessor for a personal computer, a dedicated FPGA or SoC chip ("System on chip"), a computing resource on a grid, a microcontroller, or any other form to provide the computational power necessary for the embodiment described below.
  • One or more of these elements can also be realized in the form of specialized electronic circuits such as an ASIC.
  • a combination of processor and electronic circuits can also be considered.
  • the memory 3 stores meteorological data in the form of sets associating: - a geographical portion i,
  • the memory 3 also stores one or more DTH coefficients in the form of vertical temperature gradients indicated. Indeed, it is considered here that in each geographic portion i, the temperature varies in the vertical direction while respecting a substantially constant coefficient. In the example described here, five DTH coefficients respectively worth 0.40 °; 0.65 °; 0.80 °; 0.95 ° and 1.00 ° for 100 meters of vertical drop from top to bottom. These values ensure that most temperature gradients are covered at low altitude. In the example described here, it is the DTH coefficient equal to 1.00 ° for 100 meters of elevation change from top to bottom is used.
  • the index i makes it possible to identify each of the geographical portions. It takes the value of an integer between 1 and I, where I represents the total number of geographical portions managed by the device.
  • the geographical area of work is thus divided into I geographical portions.
  • the data representative of the geographical portions i take, here, the form of coordinates of the GPS type delimiting each geographical portion i.
  • the geographical area of work may be delimited by a square of about 150 kilometers of side while a mesh of the geographical zone defines geographic portions i square of one kilometer of side.
  • the geographic area of work consists of 22500 geographical portions of the same shape, size and adjacent to each other.
  • the index i therefore takes the values of integers between 1 and I, where I is equal to 22500.
  • This example of the number of geographic portions i and the size of the geographical area is adapted to cover, for example, one of the plain regions around it. French Alps.
  • the geographical area is inscribed in the cover of a radar (generally 200km x 200km) able to detect precipitation in a manner known in the state of the art.
  • the shapes and dimensions may vary, in particular depending on the territory to be treated.
  • the geographical area may be delimited so as to be covered by several existing radars and / or one or more sensors on the ground.
  • the dimensions and shapes of the geographical portions i may be heterogeneous within a geographical area, for example to improve the finesse of prediction on geographical portions presenting a specific meteorological behavior.
  • the data are only used to estimate the altitude of the rain-snow boundary in the precipitating part of each mass.
  • the difference between the instant h and the forecast horizon h + 1 is chosen of constant duration, and corresponds to the very short term reliable forecasting deadline, that is to say with one hour to four ( never beyond) in advance of a phenomenon.
  • the temperature T of a set of data represents the temperature in the geographic portion i associated for a known altitude.
  • This temperature T can be derived from a measurement by a local thermometer, generally on the ground, be derived from other types of measurements, for example satellite, or be deduced by the application of meteorological models known as such.
  • the altitude of the isotherm IK or IH represents the altitude from which a reference temperature corresponding to the rain-snow limit is found in the associated geographical portion i. In other words, above this altitude, a lower temperature is expected, while below this altitude a higher temperature is expected.
  • This altitude is expressed, here, in meters and by reference to the sea level.
  • the isothermal 1.5 ° C is chosen as the reference temperature because it is considered as representative of the low limit of the melting layer, that is the layer of the atmosphere which, when traversed by solid hydrometeors, allows at least 70% of its last to melt (see the article "Sensitivity of Precipitation Phase over the Swiss Alps to Different Meteorological Variables ", S. Froidurot et al, Journal of Hydrometeorology, April 2014, Vol.15, No.2: pp. 685-696).
  • the melting may be partial (melted snow) or unstable (freezing rain).
  • the chosen value of the isotherm studied may be different from 1.5 ° C.
  • the references K and H distinguish an altitude in a geographical portion i according to its association with a type of air mass M as described below.
  • the type of air mass M located on a geographical portion i at a time h is a boolean variable.
  • each geographic portion i is assigned either an incoming air mass in the geographical area of work, or an air mass leaving the geographical area of work.
  • the index M takes the value 0.
  • the index M takes the value 1.
  • the geographical area can be decomposed into two sub-zones, each sub-zone being formed by the meeting of the geographical portions associated with an incoming mass, respectively outgoing.
  • the incoming mass designates the mass of air behind an air front in the advancing direction of said front while the outgoing mass designates the mass situated in front of said front.
  • the snow forecast SN at a point Q in a geographic portion i and at a time t is also a Boolean variable. It is attached to the presence of precipitation predicted by extrapolating the displacements of radar meteorological echoes. When the predicted precipitation is zero, SN is set to 0. Otherwise, the snow forecast will depend not only on the air mass in which the Q point is located, but also on the altitude of the point Q: if it is above the expected rain-snow limit, the SN index takes the value 1.
  • the extrapolation forecast of radar weather echo movements is a known means using the comparison of the echoes between images provided by single or dual polarization radars with a frequency usually of 5 minutes.
  • the reliability at the 70% threshold varies according to the forecasting deadline: it rarely exceeds 1h and is always zero beyond 4h.
  • the precipitation forecast at a point Q is thus set to day every 5 minutes while the associated snow forecast is updated at each h hour of snow-to-snow limit assessment and to h + 1.
  • the forecast P could be expressed as a percentage indicating the risk of precipitation.
  • the function of the sorter 5 is to assign one type of air mass to each geographical portion for each moment h.
  • the sorter 5 performs an initialization function Init ().
  • the function Init () has for role to associate all the geographical portions with a mass of incoming air. Indeed, when the forecast starts, it is not possible to know a priori the distribution between incoming mass and outgoing mass, and it is logical to consider that all geographic portions are associated with an outgoing mass. Thus, the function Init () associates with each geographical portion i a type of air mass M equal to 0 for the moment h initial.
  • the InitQ function also initialises two indices i and h with the value 1. These indices will be traversed sequentially, first in i, then in h, in order to subsequently assign to each geographical portion i a mass type of air for now h.
  • the sorter 5 interrogates the memory 3 with the pair of the current geographic portion i and the current instant h, in order to determine the absence of precipitation at time h.
  • the geographical portions on which it does not rain and which are outgoing remain outgoing (until the resetting of operation 570). This is because, in the absence of precipitation, the phenomenon of absorption of the latent heat of the atmosphere at low altitude to allow the melting of the snow is not responsible for the altitude variation of the isotherms. As this phenomenon to which the invention is attached, it is not useful to detect a presence of different air mass that would not be related to a precipitation.
  • the sorter 5 executes an operation 520 in which it interrogates the memory 3 with the pair formed by the current geographical portion i and the current instant h to determine whether the type of air mass M associated with the geographical portion i is entering, that is to say if M has the value 1.
  • a geographic portion can change from the incoming air mass to the outgoing air mass only when the front has swept the entire geographical area.
  • the sorter 5 determines whether the temperature T of the geographical portion i between instants h-1 and h (separated by one hour in the example described here) has varied in absolute terms with a temperature. greater than a threshold value T1. If this is not the case, then in an operation 535, the sorter 5 determines whether the temperature T of the geographical portion i between the times h-2 and h (separated by two hours in the example described here) has varied. in an absolute manner a temperature greater than a threshold value T2. In the example described here, the threshold value T1 is chosen equal to 1.5 ° C., and the threshold value T2 is chosen equal to 2 ° C. In both cases, this represents a significant change in temperature over a period of less than two hours.
  • the identified temperature change is considered to indicate that the edge has passed over the geographical portion in question, and that the type of air mass associated with it must be modified. This is done in an operation 540.
  • the sorter 5 determines whether all the geographical portions are associated with an incoming air mass or if it no longer rains on any geographical portion. by executing an Rst () function. If this is the case, then in an operation 565, a function Reinit () operates in the same way as the function InitQ, but without resetting the indices i and h.
  • the index h is incremented in an operation 570, then a test in an operation 580 determines whether all times h have been traveled. If this is not the case, the index i is reset to designate the first geographical portion in an operation 585, and the loop resumes with the operation 510. Otherwise, the function ends in an operation 590.
  • all the temperature data are obtained at identical times for all the geographical portions.
  • all geographical portions are traversed by the operation loop 510 to 560, then the index h is incremented.
  • the operations 510 to 560 can be performed for the corresponding instants, in order to know more precisely the membership of these geographical portions to an incoming or outgoing mass.
  • FIG. 2 represents an example of implementation of a function by the computer 7.
  • the purpose of the computer 7 is to determine the isothermal altitude for the incoming and outgoing air masses from the data calculated by the sorter 5
  • the computer starts, in an operation 700, indices i and h initialized with the value 1.
  • isothermal altitudes at the reference temperature are calculated for each geographic portion associated with a precipitation, as a function of a DTH coefficient. Once all isothermal altitudes at the reference temperature have been calculated with the most relevant DTH coefficient. Then, in a second part, the isothermal altitudes of the reference temperature for the first and second types of air mass are calculated.
  • the computer 7 interrogates the memory 3 with the pair formed by the geographical portion i and the instant h current, and determines whether the precipitation indication P associated therewith indicates the absence of precipitation.
  • the computer 7 interrogates the memory in order to determine which isothermal altitude elementary will be calculated.
  • the type of air mass M associated with the pair formed by the current geographical portion i and the current instant h is tested, for example by testing whether M has the value 1, which corresponds to an air mass. entering. If this is the case, then in an operation 715, the computer 7 calls the memory 3 with the data pair associating the geographical portion i and the instant h current. It extracts a temperature T in the geographical portion i, at the instant h, and than an altitude z at which this temperature has been determined.
  • the temperature T results, for example, from a ground measurement carried out at a known altitude.
  • the calculator 7 also obtains the coefficient DTH, and calculates accordingly the elementary isothermal altitude of the incoming air mass K (i, h) for the geographical portion i at the instant h and the coefficient DTH by applying the formula of operation 715, in which Tiso is the temperature for the isotherm corresponding to the reference temperature.
  • This formula calculates the altitude of the Tiso isotherm by adding to the altitude at which the temperature T has been measured a height corresponding to the difference between the temperature T and the isothermal temperature Tiso, multiplied by the temperature gradient DTH .
  • the temperature of the Tiso isotherm referred to as the reference temperature, is chosen to be 1.5 ° C.
  • an operation 720 is executed.
  • the formula is identical to that of operation 715, but it is a reference isothermal altitude of outgoing air mass H (i, h) which is calculated. This is important because isotherms of incoming air mass and outgoing air mass are treated separately depending on the type of air mass.
  • the operations 710 to 720 could be carried out in a different manner, by performing the calculation of the formula of the operations 715 and 720 and by assigning a label at the resulting element isothermal altitude according to the type of mass of the air, subsequent calculations can be based on this label.
  • a test is performed in an operation 725 to determine if the reference isothermal altitudes of all the portions. geographical have been determined for the moment h. If this is not the case, then the index i is incremented in an operation 730 to determine the reference isothermal altitudes of the next geographical portion at the instant h, then the first part resumes with the operation 705 .
  • the second part can be executed.
  • K (h) and H (h) are calculated in an operation 735 by means of an Avg () function.
  • the Avg () function uses the elementary isothermal altitude values K and H calculated with the first loop and calculates their respective mean.
  • K (h) is the mean over i of K (i, h)
  • H (h) is the mean over i of H (i, h).
  • the calculator 7 then implements an operation 740, in which the value of the isothermal altitude IK (h + 1), for all the geographical portions i, between the instant h and the moment h + 1 succeeding it . It is considered that the altitude of the isotherm IK (h + 1) will evolve linearly with respect to the previous moment.
  • the isotherm IK (h) is calculated as the sum of K (h) and the linearization of the evolution of K (h) over time, ie half of the difference between K (h) and K (hl).
  • the calculator 7 determines in an operation 745 the value of the isothermal IH (h + 1) as the sum of H (h) and the linearization of the evolution of H (h) in time, that is, the difference between H (h) and H (hl) divided by two (because the difference is taken over two units of time).
  • operations 740 and 755 may be performed in reverse order or in parallel.
  • the computer 7 executes an optional operation 750.
  • the computer 7 executes an Exc () function.
  • the Exc () function corrects some exceptional cases. For example, the isotherm may evolve more rapidly for the incoming air mass than the prediction is able to calculate.
  • the temperature of each of the associated geographical portions is determined, and if one or more of these portions has a temperature lower than Tiso (1.5 ° C. in the example described), is the lowest altitude associated with each of these measurements that is selected as IK (h + 1).
  • the calculator 7 tests the index h to see if all the predictions have been made in an operation 755. If it is not the case, then the index h is incremented in an operation 760, and the index i is reset to 1 in an operation 765.
  • the memory 3 stores meteorological data sets in which, for each pair of geographic portion i and moment h, an isothermal altitude IK or IH is associated.
  • This isothermal altitude IK or IH can be used for various weather purposes.
  • the altitude of the reference isotherm here isotherm 1.5 ° C, is used to predict a snowfall.
  • FIG. 4 represents an example of implementation of a function by the comparator 9.
  • the comparator 9 determines a snow forecast for a location Q at a given instant t.
  • the comparator 9 performs an Init () function.
  • the function InitQ determines the coordinates of the point Q, as well as the index h which corresponds to the desired time of prediction.
  • the comparator 9 executes a PG () function which determines the geographical portion to which the Q point is associated.
  • the comparator 9 executes an operation 920, in which a function Prev () receives as its argument a pair formed with the geographical portion i and the current instant t, and determines whether the precipitation prediction indicates the absence of precipitation.
  • the memory 3 receives all precipitation forecasts for each geographical portion within each time slot. Alternatively, these forecasts could be the subject of a specific request from a server.
  • the comparator 9 executes a function SN () which receives the altitude z from the point Q and the values i and h as arguments. If no precipitation is expected, then the function ends.
  • the function SN () has the function of determining a snow forecast according to the variables i and t. For this, the comparator 9 determines whether the geographical portion i is associated with an incoming or outgoing air mass.
  • the altitude z of the point Q and the isothermal altitude IK (h) are compared If z is less than IK (h) then SN () indicates an absence of snow forecast. If z is greater than IK (h) then SN () indicates a snow forecast.
  • the altitude z of the point Q and the isothermal altitude IH (h) are compared. If z is less than IH (h) then SN () indicates no snow forecast. If z is greater than IH (h) then SN () indicates a snow forecast.
  • the function shown in Figure 4 is quite simple, and returns a forecast for a given location. It is nevertheless easy to adapt it to more complex and / or rich situations. For example, as precipitation forecasts may be more frequent (such as a five-minute forecast) than hours (which are usually separated by one hour), forecasts can be updated. snow for a given location every five minutes. Similarly, when a route is considered, it is possible to provide snow forecasts along the route by establishing the snow forecasts along the route at the times at which a driver is expected to pass each point concerned. In addition, these forecasts can be communicated in various ways and in particular on a form compliant with the patent FR 2 864 850, or any other device for ergonomically displaying such forecasts.
  • the forecasts have been presented as Boolean data.
  • the calculations could be done differently to return a value representative of a probability instead of a Boolean value.
  • the invention is not limited to the examples of isothermal prediction device described above, only by way of example, but it encompasses all the variants that may be considered by those skilled in the art within the scope of the present claims. -after.

Abstract

The invention relates to a rain/snow line altitude prediction device (1) which includes: - a memory (3) for receiving meteorological data sets, each meteorological data set combining a geographical portion (i), a time (h), a temperature (T), a precipitation indication (P), at least one altitude (K, H, IK, IH), and an air mass type (M) indicating if an air mass combined with the geographical portion (i) for a time (h) is considered to be entering or leaving a geographical area corresponding to the combination of the geographical portions (i), each meteorological data set being initialized with an air mass type (M) indicating a leaving air mass, and the times (h) being selected such that the meteorological data sets can be grouped by time (h) for a given geographical portion (i), - a sorter (5) arranged so as to search through a meteorological data set group including a current time (h) and, for a given set from said group, change the air mass type (M) to indicate an entering air mass when the difference between the temperature (T) of the given set and the temperature (T) of a set combining the geographical portion (i) of the given set and a time (h-2; h-1) prior to the current time (h) is greater than a threshold value (T1; T2), and - a calculator (7) arranged so as to calculate, at a given time (h), a predicted rain/snow line altitude (IK, IH) for each air mass type (M), each air mass being from a mean isothermal altitude (K, H) estimated for the relevant air mass type (M) for both times immediately prior to the given time (h) for geographical portions in which precipitation is detected at the given time (h). Said isothermal altitude (K, H), estimated for the given time (h) and a given air mass type (M), is calculated on the basis of the mean, for the meteorological data sets including the given time (h) and air mass type (M), of the sum of the altitude (z) of the relevant set and an altitude calculated on the basis of the temperature (T) of the relevant set and a vertical temperature gradient (DTH).

Description

Dispositif de prévision d'altitude de la limite pluie-neige  Altitude prediction device for the rain-snow limit
L'invention relève du domaine de la prévision météorologique, en particulier la prévision automatique des altitudes de limite pluie-neige et des phénomènes neigeux à basse altitude. The invention relates to the field of weather forecasting, in particular the automatic prediction of snow-to-snow limit altitudes and snow phenomena at low altitude.
Il est connu de détecter la présence d'hydrométéores dans l'atmosphère, c'est-à-dire d'eau sous diverses phases (liquide, solide - cristallisée sous diverses formes -, ou mixte). Les radars à double polarisation sont les outils les plus communs pour réaliser des telles détections. Néanmoins, cette détection se fait dans le faisceau radar à une altitude élevée par rapport au sol et à un instant donné, et ne préjuge donc pas de la présence au sol d'hydrométéores solides ou mixtes. De plus, cette détection ne peut pas servir de prévision à court terme. Même associée à un algorithme de mesure du déplacement des hydrométéores, elle ne permet pas de prévoir la phase des hydrométéores qui vont chuter en des lieux d'altitude différente. En outre , d'autres variables comme la température au lieu de la prévision peuvent changer au fur et à mesure des déplacements des hydrométéores. It is known to detect the presence of hydrometeors in the atmosphere, that is to say water in various phases (liquid, solid - crystallized in various forms - or mixed). Dual polarization radars are the most common tools for making such detections. Nevertheless, this detection is done in the radar beam at a high altitude relative to the ground and at a given moment, and therefore does not prejudge the presence on the ground of solid or mixed hydrometeors. In addition, this detection can not be used as a short-term forecast. Even associated with an algorithm for measuring the displacement of hydrometeors, it does not predict the phase of hydrometeors that will fall in places of different altitude. In addition, other variables such as temperature instead of forecast may change as the hydrometeor moves.
Il est généralement admis que connaître l'altitude de la limite basse de la couche de fusion (c'est-à-dire l'épaisseur de cette couche en dessous de l'altitude de l'isotherme 0°C) permet d'estimer la nature des hydrométéores au sol : lorsque cette couche de fusion est proche du sol, un phénomène neigeux se produit car les hydrométéores n'ont pas le temps de fondre avant d'atteindre le sol. A l'inverse, une couche de fusion située à une altitude élevée par rapport au sol indique un phénomène pluvieux. It is generally accepted that knowing the altitude of the lower limit of the melting layer (ie the thickness of this layer below the altitude of the 0 ° C isotherm) makes it possible to estimate the nature of hydrometeors on the ground: when this melting layer is close to the ground, a snow phenomenon occurs because hydrometeors do not have time to melt before reaching the ground. Conversely, a melting layer located at a high altitude from the ground indicates a rainy phenomenon.
En hiver et en altitude, par exemple au-dessus de 1 000 mètres, le sol est presque en permanence au-dessus de la couche de fusion. Par conséquent, toute précipitation prend la forme de neige. Étudier l'altitude de la couche de fusion présente peu d'intérêt dans ce contexte. Prévoir la présence d'hydrométéores suffit à prévoir les chutes de neige. En plaine, par exemple au-dessous de 1 000 mètres d'altitude, la prévision d'évolution du profil vertical de température devrait théoriquement permettre de prévoir les phénomènes neigeux dans le temps et l'espace. La prévision de l'évolution du profil vertical de température à court terme, par exemple dans les 12 prochaines heures, est très difficile, notamment à cause de variations rapides de l'altitude de la couche de fusion dans les phénomènes de neige « par isothermie » : les précipitations se produisent d'abord sous forme de pluie avec des températures de l'air faiblement positives à proximité du sol. En altitude, la fonte de la neige qui tombe est associée à une libération de chaleur latente qui induit un refroidissement de l'air. En conséquence, la limite pluie/neige s'abaisse, la fonte se produit de plus en plus près du sol et finit par l'atteindre. Les précipitations se produisent alors en plaine sous forme de neige. In winter and at altitude, for example above 1,000 meters, the soil is almost permanently above the melting layer. Therefore, all precipitation takes the form of snow. Studying the altitude of the melting layer is of little interest in this context. Predicting the presence of hydrometeors is enough to predict the snowfall. In the lowlands, for example below 1,000 meters of altitude, the forecast of the vertical temperature profile should theoretically make it possible to predict the snow phenomena in time and space. The forecast of the evolution of the vertical temperature profile in the short term, for example in the next 12 hours, is very difficult, particularly because of rapid changes in the altitude of the melting layer in the snow phenomena "by isothermal Rainfall occurs primarily as rain with low positive air temperatures near the ground. At altitude, the melting of the falling snow is associated with a latent heat release which induces a cooling of the air. As a result, the rain / snowline lowers, melting occurs more and more close to the ground and eventually reaches it. Precipitation then occurs in plain in the form of snow.
Afin d'offrir une fiabilité acceptable aux prévisions, les conditions initiales en entrée des modèles de prévisions existants nécessitent des mises à jour fréquentes pour tenir compte des évolutions rapides de l'altitude de la couche de fusion. Or les modèles mis en œuvre, notamment le modèle « AROME » utilisé par Météo-France, présentent des temps de calcul d'environ 3 heures, auxquels s'ajoute le temps d'interprétation des données brutes par les météorologues. II est généralement considéré qu'il existe une fenêtre d'au moins 4 heures durant laquelle la présence de neige est imprévisible. Seuls les capteurs de neige au sol sont alors efficaces pour détecter (nécessairement a posteriori) les chutes de neige. In order to provide predictable reliability, the initial input conditions of existing forecast models require frequent updates to account for rapid changes in the elevation of the melting layer. However, the models used, in particular the "AROME" model used by Météo-France, have computation times of about 3 hours, plus the interpretation time of raw data by meteorologists. It is generally considered that there is a window of at least 4 hours during which the presence of snow is unpredictable. Only snow sensors on the ground are then effective to detect (necessarily a posteriori) the snowfall.
Selon une seconde approche, notamment mise en œuvre en Suisse, la température au sol, mise à jour toutes les 10 minutes en un point donné, et la prévision immédiate par extrapolation des images radar, mise à jour toutes les 5 minutes, sont couplées. Une probabilité de précipitation (chute d' hydrométéores) par zone géographique est tirée de l'extrapolation des images radar. Simultanément, un modèle autorégressif utilisant un gradient de température verticale standard de 0,65°C/hm et une estimation de l'humidité relative basée sur des mesures antérieures permet de calculer une probabilité de forme solide de l'eau au point de mesure à partir de la température au sol. Le produit de la probabilité de précipitation et de la probabilité de forme solide des hydro météores donne une probabilité de chute de neige. Les résultats sont interpolés en tout point géographique souhaité à partir des points géographiques pour lesquels des mesures sont disponibles. Cette seconde approche présente une fiabilité insatisfaisante. Aucun dispositif ni procédé ne permet donc une prévision fiable de neige à court terme et à basse altitude. Cela limite l'efficacité des mesures préventives et curatives, notamment dans le domaine de la sécurité routière et aéroportuaire. According to a second approach, particularly implemented in Switzerland, the ground temperature, updated every 10 minutes at a given point, and the immediate forecast by extrapolation of the radar images, updated every 5 minutes, are coupled. A probability of precipitation (fall of hydrometeors) by geographical area is drawn from the extrapolation of the radar images. Simultaneously, an autoregressive model using a standard vertical temperature gradient of 0.65 ° C / hr and an estimate of relative humidity based on previous measurements allows a solid form probability of water to be calculated at the point of measurement at from the temperature on the ground. The product of the precipitation probability and the solid form probability of the hydro meteors gives a probability of snowfall. The results are interpolated to any desired geographic point from the geographical points for which measurements are available. This second approach has an unsatisfactory reliability. No device or method therefore allows a reliable forecast of snow in the short term and at low altitude. This limits the effectiveness of preventive and curative measures, particularly in the field of road and airport safety.
L'invention vient améliorer la situation. The invention improves the situation.
La Demanderesse propose un dispositif de prévision d'altitude de la limite pluie-neige comprenant une mémoire pour recevoir des ensembles de données météorologiques, chaque ensemble de données météorologiques associant une portion géographique (i), un instant, une température, une indication de précipitation, au moins une altitude, et un type de masse d'air indiquant si une masse d'air associée à la portion géographique pour un instant est considérée comme entrante ou sortante d'une zone géographique correspondant à l'union des portions géographiques, chaque ensemble de données météorologiques étant initialisé avec un type de masse d'air indiquant une masse d'air sortante, et les instants étant choisis de sorte que les ensembles de données météorologiques peuvent être regroupés par instant pour une portion géographique donnée, un trieur agencé pour parcourir un groupe d'ensembles de données météorologiques comprenant un instant courant, et, pour un ensemble donné de ce groupe, modifier le type de masse d'air pour indiquer une masse d'air entrante lorsque la différence entre d'une part la température de l'ensemble donné et d'autre part la température d'un ensemble associant la portion géographique de l'ensemble donné et un instant antérieur à l'instant courant est supérieure à une valeur seuil, et un calculateur agencé pour calculer, à un instant donné, une altitude prévue de la limite pluie-neige pour chaque type de masse d'air, chacune à partir d'une altitude d'isotherme moyenne estimée pour le type de masse d'air respectif pour les deux instants immédiatement antérieurs à l'instant donné pour des portions géographiques dans lesquelles des précipitations sont détectées à l'instant donné, laquelle altitude d'isotherme estimée pour l'instant donné et un type de masse d'air donné est calculée à partir de la moyenne, pour les ensembles de données météorologiques comprenant l'instant et le type de masse d'air donnés, de la somme de l'altitude de l'ensemble respectif et d'une altitude calculée à partir de la température de l'ensemble respectif et d'un gradient vertical de température. The Applicant proposes a device for forecasting the altitude of the rain-snow limit including a memory for receiving sets of meteorological data, each set of meteorological data associating a geographical portion (i), a moment, a temperature, a precipitation indication. , at least one altitude, and a type of air mass indicating whether an air mass associated with the geographical portion for a moment is considered as entering or leaving a geographical area corresponding to the union of geographical portions, each a meteorological data set being initialized with an air mass type indicating an outgoing air mass, and the instants being chosen so that the meteorological data sets can be grouped by time for a given geographical portion, a sorter arranged to browse a group of meteorological datasets including a current moment, and, for an e Given this group, change the type of air mass to indicate an incoming air mass when the difference between the temperature of the given set and the temperature of a set associating the geographical portion of the given set and a time prior to the current time is greater than a threshold value, and a calculator arranged to calculate, at a given instant, an expected altitude of the rain-snow limit for each type of mass d , each from an estimated average isothermal altitude for the respective air mass type for the two instants immediately prior to the given instant for geographical portions in which precipitation is detected at the given moment , which estimated isothermal altitude for the given moment and a given type of air mass is calculated from the mean, for the meteorological data sets including the given instant and type of air mass, the sum of the altitude of the respective set and an altitude calculated from the temperature of the respective set and a vertical temperature gradient.
Un tel dispositif permet d'établir une prévision des phénomènes neigeux en plaine, à basse altitude et à court terme avec une fiabilité satisfaisante. De telles prévisions permettent aux services d'interventions routiers de cibler avec précision les zones géographiques soumises à une chute de neige dans les prochaines 4 heures. Ceci permet des interventions en amont des premiers flocons, ou du moins très rapidement après leur chute. Such a device makes it possible to establish a forecast of snow phenomena in the lowland, at low altitude and in the short term with satisfactory reliability. Such forecasts allow roadside services to accurately target snow-covered geographic areas within the next 4 hours. This allows interventions upstream of the first flakes, or at least very quickly after their fall.
Ces prévisions permettent plus généralement une meilleure organisation des interventions en fonction des événements prévus. Un tel dispositif de prévision peut alimenter un système centralisé de pilotage des équipes d'interventions, avantageusement assisté par un système de géo localisation. Un tel dispositif permet de combler l'absence d'informations intermédiaires entre les prévisions à long terme et à faible précision, et les détecteurs de neige, par définition fiables mais de nature intrinsèquement tardive. La prévision à court terme peut être utilisée de manière conjointe avec la prévision à long terme afin d'adapter le degré de vigilance des services d'intervention. These forecasts more generally allow a better organization of the interventions according to the planned events. Such a prediction device can feed a centralized system for steering intervention teams, advantageously assisted by a geolocation system. Such a device makes it possible to fill the absence of intermediate information between the long-term and low-precision forecasts, and the snow detectors, by definition reliable but inherently of an inherently late nature. Short-term forecasting can be used in conjunction with long-term forecasting to adjust the level of alertness of response services.
Le dispositif proposé peut présenter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seule ou en combinaison : The proposed device may have one or more of the following features, alone or in combination:
- l'altitude calculée à partir de la température de l'ensemble respectif et d'un gradient vertical de température correspond au produit du gradient vertical de température par la différence entre la température de l'ensemble respectif et la température d'isotherme dont l'altitude correspond à celle de la limite pluie-neige, the altitude calculated from the temperature of the respective assembly and from a vertical temperature gradient corresponds to the product of the vertical temperature gradient by the difference between the temperature of the respective assembly and the isothermal temperature, altitude corresponds to that of the rain-snow limit,
-le trieur est agencé pour déterminer si le type de masse d'air doit être modifié en comparant la température de l'ensemble donné et d'autre part la température d'un ensemble associant la portion géographique de l'ensemble donné et l'instant immédiatement antérieur à l'instant courant, - le trieur est agencé pour déterminer si le type de masse d'air doit être modifié en comparant la température de l'ensemble donné et d'autre part la température d'un ensemble associant la portion géographique de l'ensemble donné et le deuxième instant immédiatement antérieur à l'instant courant, the sorter is arranged to determine whether the type of air mass must be modified by comparing the temperature of the given set and, on the other hand, the temperature of a set associating the geographical portion of the given set with the instant immediately before the current moment, the sorter is arranged to determine whether the type of air mass must be modified by comparing the temperature of the given set and, on the other hand, the temperature of a set associating the geographical portion of the given set with the second instant immediately before the current moment,
- le trieur est en outre agencé pour modifier le type de masse d'air pour indiquer une masse d'air sortante des ensembles de données météorologiques comprenant un instant donné, lorsque tous les ensembles de données comprenant l'instant immédiatement précédent ledit instant donné présentent un type de masse d'air indiquant une masse d'air entrante, the sorter is further arranged to modify the type of air mass to indicate an outgoing air mass of the meteorological data sets comprising a given instant, when all the data sets comprising the instant immediately preceding said given instant present a type of air mass indicating an incoming air mass,
- l'altitude d'isotherme estimée pour chaque type de masse d'air résulte d'une linéarisation de l'évolution des valeurs d'altitude d'isotherme moyenne aux instants antérieurs, the estimated isothermal altitude for each type of air mass results from a linearization of the evolution of the average isothermal altitude values at the previous instants,
- le calculateur est en outre agencé pour réitérer les calculs, pour des instants postérieurs à l'instant courant, après les calculs pour l'instant courant,  the computer is furthermore arranged to reiterate the calculations, for instants after the current instant, after the calculations for the current moment,
- le calculateur est en outre agencé pour corriger l'altitude d'isotherme estimée pour un instant donné pour le type de masse d'air entrante, lorsqu'une température inférieure à la température d'isotherme dont l'altitude est recherchée est détectée à l'instant donné,the calculator is further arranged to correct the estimated isothermal altitude for a given moment for the type of incoming air mass, when a temperature lower than the isothermal temperature whose altitude is sought is detected at the given moment,
- le dispositif comprend en outre un comparateur agencé pour comparer l'altitude d'isotherme estimée pour un instant et une portion géographique à une altitude du sol d'un emplacement de ladite portion géographique, et en déduire une prévision de chute de neige audit emplacement à l'instant lorsque ladite altitude est plus élevée. the device further comprises a comparator arranged to compare the estimated isothermal altitude for a moment and a geographical portion at a ground elevation of a location of said geographical portion, and to deduce a prediction of a snowfall at said location; at the moment when said altitude is higher.
L'invention concerne en outre un procédé de prévision d'altitude de la limite pluie- neige comprenant : The invention further relates to a method for predicting the altitude of the rain-snow boundary comprising:
a. recevoir des ensembles de données météorologiques, chaque ensemble de données météorologiques associant une portion géographique, un instant, une température, une indication de présence de précipitation, au moins une altitude, et un type de masse d'air indiquant si une masse d'air associée à la portion géographique pour un instant est considérée comme entrante ou sortante d'une zone géographique correspondant à l'union des portions géographiques, les instants étant choisis successifs, de sorte que les ensembles de données météorologiques peuvent être regroupés par instant pour une portion géographique donnée, b. initialiser chaque ensemble de données météorologiques avec un type de masse d'air indiquant une masse d'air sortante, at. receive sets of meteorological data, each set of meteorological data associating a geographical portion, a time, a temperature, an indication of presence of precipitation, at least one altitude, and a type of air mass indicating whether an air mass associated with the geographical portion for a moment is considered as entering or leaving a geographical zone corresponding to the union of the geographical portions, the instants being chosen in succession, so that the meteorological datasets can be grouped by moment for a portion geographical location, b. initialize each set of meteorological data with a type of air mass indicating an outgoing air mass,
c. parcourir un groupe d'ensembles de données météorologiques comprenant un instant courant, et, pour un ensemble donné de ce groupe, modifier le type de masse d'air pour indiquer une masse d'air entrante lorsque la différence entre d'une part la température de l'ensemble donné et d'autre part la température d'un ensemble associant la portion géographique de l'ensemble donné et un instant antérieur à l'instant courant est supérieure à une valeur seuil, vs. traversing a group of meteorological data sets including a current instant, and, for a given set of this group, modifying the type of air mass to indicate an incoming air mass when the difference between the temperature on the one hand of the given set and secondly the temperature of a set associating the geographical portion of the given set and a time prior to the current instant is greater than a threshold value,
d. calculer une altitude d'isotherme estimée pour un instant et un type de masse d'air donnés à partir de la moyenne, pour les ensembles de données météorologiques comprenant l'instant et le type de masse d'air donnés, de la somme de l'altitude de l'ensemble respectif et d'une altitude calculée à partir de la température de l'ensemble respectif et d'un gradient vertical de température, d. calculating an estimated isothermal altitude for a given moment and type of air mass from the mean, for the meteorological data sets including the given moment and type of air mass, the sum of the altitude of the respective set and an altitude calculated from the temperature of the respective set and a vertical temperature gradient,
e. calculer, pour l'instant donné, une altitude de la limite pluie-neige pour chaque type de masse d'air, chacune à partir de l'altitude d'isotherme moyenne estimée pour le type de masse d'air respectif pour les deux instants immédiatement antérieurs à l'instant donné pour des portions géographiques dans lesquelles des précipitations sont détectées à l'instant donné. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : e. calculate, for the given moment, an altitude of the rain-snow limit for each type of air mass, each from the estimated average isothermal altitude for the type of air mass for the two instants immediately before the given instant for geographical portions in which precipitation is detected at the given moment. Other features, details and advantages of the invention will appear on reading the following detailed description, and the appended drawings, in which:
- la figure 1 montre les interactions des composants d'un dispositif selon l'invention, FIG. 1 shows the interactions of the components of a device according to the invention,
- la figure 2 représente un exemple de réalisation d'une première fonction mise en œuvre par le dispositif de la figure 1 , FIG. 2 represents an exemplary embodiment of a first function implemented by the device of FIG. 1,
- la figure 3 représente un exemple de réalisation d'une deuxième fonction mise en œuvre par le dispositif de la figure 1 , et FIG. 3 represents an exemplary embodiment of a second function implemented by the device of FIG. 1, and
- la figure 4 représente un exemple de réalisation d'une troisième fonction mise en œuvre par le dispositif de la figure 1. Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. La présente description est de nature à faire intervenir des éléments susceptibles de protection par le droit d'auteur et/ou le copyright. Le titulaire des droits n'a pas d'objection à la reproduction à l'identique par quiconque du présent document de brevet ou de sa description, telle qu'elle apparaît dans les dossiers officiels. Pour le reste, il réserve intégralement ses droits. - Figure 4 shows an embodiment of a third function implemented by the device of Figure 1. The drawings and the description below contain, essentially, elements of a certain character. They can therefore not only serve to better understand the present invention, but also contribute to its definition, if any. This description is likely to involve elements likely to be protected by copyright and / or copyright. The rights holder has no objection to the identical reproduction by anyone of this patent document or its description, as it appears in the official records. For the rest, he reserves his rights in full.
Il est fait référence à la figure 1. Un dispositif de prévision d'isotherme est référencé 1 dans son ensemble. Le dispositif 1 comprend une mémoire 3, à laquelle accèdent un trieur 5, un calculateur 7 et un comparateur 9. Reference is made to Figure 1. An isotherm forecasting device is referenced 1 as a whole. The device 1 comprises a memory 3, which is accessed by a sorter 5, a computer 7 and a comparator 9.
Dans le cadre de l'invention, la mémoire 3 peut être tout type de stockage de données propre à recevoir des données numériques : disque dur, disque dur à mémoire flash (SSD en anglais), mémoire flash sous toute forme, mémoire vive, disque magnétique, stockage distribué localement ou dans le cloud, etc. Les données calculées par le dispositif peuvent être stockées sur tout type de mémoire similaire à la mémoire 3, ou sur celle-ci. Ces données peuvent être effacées après que le dispositif ait effectué ses tâches ou conservées. In the context of the invention, the memory 3 can be any type of data storage suitable for receiving digital data: hard disk, hard disk flash memory (SSD in English), flash memory in any form, RAM, disk magnetic, distributed storage locally or in the cloud, etc. The data calculated by the device can be stored on any type of memory similar to or on memory 3. This data can be erased after the device has completed its tasks or stored.
Dans le cadre de l'invention, le trieur 5, le calculateur 7 et le comparateur 9 sont des éléments accédant directement ou indirectement à la mémoire 3. Ils peuvent être réalisés sous la forme d'un code informatique approprié exécuté sur un ou plusieurs processeurs. Par processeurs, il doit être compris tout processeur adapté au calcul. Un tel processeur peut être réalisé de toute manière connue, sous la forme d'un microprocesseur pour ordinateur personnel, d'une puce dédiée de type FPGA ou SoC (« System on chip » en anglais), d'une ressource de calcul sur une grille, d'un microcontrôleur, ou de toute autre forme propre à fournir la puissance de calcul nécessaire à la réalisation décrite plus bas. Un ou plusieurs de ces éléments peuvent également être réalisés sous la forme de circuits électroniques spécialisés tel un ASIC. Une combinaison de processeur et de circuits électroniques peut également être envisagée. In the context of the invention, the sorter 5, the computer 7 and the comparator 9 are elements directly or indirectly accessing the memory 3. They can be made in the form of a suitable computer code executed on one or more processors . By processors, it must be understood any processor adapted to the calculation. Such a processor can be made in any known manner, in the form of a microprocessor for a personal computer, a dedicated FPGA or SoC chip ("System on chip"), a computing resource on a grid, a microcontroller, or any other form to provide the computational power necessary for the embodiment described below. One or more of these elements can also be realized in the form of specialized electronic circuits such as an ASIC. A combination of processor and electronic circuits can also be considered.
Dans l'exemple décrit ici, la mémoire 3 stocke des données météorologiques sous forme d'ensembles associant : - une portion géographique i, In the example described here, the memory 3 stores meteorological data in the form of sets associating: - a geographical portion i,
- une altitude z de la mesure de la température au sol,  an altitude z of the measurement of the temperature on the ground,
- un instant h,  - an instant h,
- une température au sol T,  a floor temperature T,
- une altitude de la limite pluie-neige : K ou H, - an altitude of the snow-rain limit: K or H,
- une altitude de la limite pluie-neige entre h et h+1 IK ou IH,  - an altitude of the rain-snow limit between h and h + 1 IK or IH,
- un type de masse d'air M, et  a type of air mass M, and
- une indication de précipitation P, détectée par la donnée radar ou/et par l'observation au sol.  an indication of precipitation P, detected by the radar data and / or by the observation on the ground.
La mémoire 3 stocke aussi un ou plusieurs coefficients DTH, sous forme de gradients de température verticale indiciés. En effet, on considère ici qu'en chaque portion géographique i, la température varie dans la direction verticale en respectant un coefficient sensiblement constant. Dans l'exemple décrit ici, cinq coefficients DTH valant respectivement 0,40° ; 0,65° ; 0,80° ; 0,95° et 1,00° pour 100 mètres de dénivelé du haut vers le bas. Ces valeurs assurent de couvrir la majorité des gradients de température en basse altitude. Dans l'exemple décrit ici, c'est le coefficient DTH égal à 1,00° pour 100 mètres de dénivelé du haut vers le bas qui est utilisé. L'indice i permet d'identifier chacune des portions géographiques. Il prend la valeur d'un entier compris entre 1 et I, où I représente le nombre total de portions géographiques gérées par le dispositif. La zone géographique de travail est ainsi divisée en I portions géographiques. Les données représentatives des portions géographiques i prennent, ici, la forme de coordonnées de type GPS délimitant chaque portion géographique i. Par exemple, la zone géographique de travail peut être délimitée par un carré d'environ 150 kilomètres de côté tandis qu'un maillage de la zone géographique définit des portions géographiques i carrées d'un kilomètre de côté. Dans cet exemple, la zone géographique de travail est constituée de 22500 portions géographiques de même forme, de même taille et adjacentes les unes aux autres. L'indice i prend donc les valeurs d'entiers entre 1 et I, où I est égal à 22500. Cet exemple de nombre de portions géographiques i et de taille de la zone géographique est adapté pour couvrir par exemple une des régions de plaine autour des Alpes françaises. La zone géographique est inscrite dans la couverture d'un radar(en général 200km x 200km) apte à détecter les précipitations de manière connue dans l'état de l'art. En variante, les formes et dimensions peuvent varier, notamment en fonction du territoire à traiter. Par exemple, la zone géographique peut être délimitée de manière à être couverte par plusieurs radars existants et/ou un ou plusieurs capteurs au sol. Les dimensions et formes des portions géographiques i peuvent être hétérogènes au sein d'une zone géographique, par exemple pour améliorer la finesse de prévision sur des portions géographiques présentant un comportement météorologique spécifique. Afin de ne pas estimer l'évolution de la limite pluie-neige entre deux instants h avec des données provenant de portions géographiques différentes, les données ne sont utilisées pour estimer l'altitude de la limite pluie-neige dans la partie précipitante de chaque masse d'air qu'aux instants h où toutes les données des portions géographiques sont mises à jour. Lorsque les données d'une des portions géographiques sont mises à jour avec une plus grande fréquence, ces données ne seront utilisées à chaque mise à jour que pour déterminer la présence de la masse d'air sur cette aire géographique aux instants correspondants. Comme cela apparaîtra avec la figure 4, cela permet d'augmenter la précision de prévision de neige. Ainsi, dans le cadre de la figure 2, toutes les données sont prises en compte, et dans le cadre de la figure 3, seules les données correspondant à des instants h pour lesquels les données sont disponibles pour toutes les portions géographiques sont prises en compte. The memory 3 also stores one or more DTH coefficients in the form of vertical temperature gradients indicated. Indeed, it is considered here that in each geographic portion i, the temperature varies in the vertical direction while respecting a substantially constant coefficient. In the example described here, five DTH coefficients respectively worth 0.40 °; 0.65 °; 0.80 °; 0.95 ° and 1.00 ° for 100 meters of vertical drop from top to bottom. These values ensure that most temperature gradients are covered at low altitude. In the example described here, it is the DTH coefficient equal to 1.00 ° for 100 meters of elevation change from top to bottom is used. The index i makes it possible to identify each of the geographical portions. It takes the value of an integer between 1 and I, where I represents the total number of geographical portions managed by the device. The geographical area of work is thus divided into I geographical portions. The data representative of the geographical portions i take, here, the form of coordinates of the GPS type delimiting each geographical portion i. For example, the geographical area of work may be delimited by a square of about 150 kilometers of side while a mesh of the geographical zone defines geographic portions i square of one kilometer of side. In this example, the geographic area of work consists of 22500 geographical portions of the same shape, size and adjacent to each other. The index i therefore takes the values of integers between 1 and I, where I is equal to 22500. This example of the number of geographic portions i and the size of the geographical area is adapted to cover, for example, one of the plain regions around it. French Alps. The geographical area is inscribed in the cover of a radar (generally 200km x 200km) able to detect precipitation in a manner known in the state of the art. Alternatively, the shapes and dimensions may vary, in particular depending on the territory to be treated. For example, the geographical area may be delimited so as to be covered by several existing radars and / or one or more sensors on the ground. The dimensions and shapes of the geographical portions i may be heterogeneous within a geographical area, for example to improve the finesse of prediction on geographical portions presenting a specific meteorological behavior. In order not to estimate the evolution of the rain-snow boundary between two instants h with data from different geographical portions, the data are only used to estimate the altitude of the rain-snow boundary in the precipitating part of each mass. only at times h when all geographic portion data are updated. When the data of one of the geographical portions are updated with a greater frequency, these data will be used at each update only to determine the presence of the air mass on this geographical area at the corresponding times. As will appear in Figure 4, this increases the snow forecasting accuracy. Thus, in the context of FIG. 2, all the data are taken into account, and in the context of FIG. 3, only the data corresponding to times h for which the data are available for all the geographical portions are taken into account. .
L'écart entre l'instant h et l'horizon de prévision h+1 est choisi de durée constante, et correspond à l'échéance de prévision fiable à très court terme, c'est-à-dire avec une heure à quatre (jamais au-delà) d'avance sur un phénomène. The difference between the instant h and the forecast horizon h + 1 is chosen of constant duration, and corresponds to the very short term reliable forecasting deadline, that is to say with one hour to four ( never beyond) in advance of a phenomenon.
La température T d'un ensemble de données représente la température dans la portion géographique i associée pour une altitude connue. Cette température T peut être issue d'une mesure par un thermomètre local, généralement au sol, être tirée d'autres types de mesures par exemple satellitaires, ou encore être déduite par l'application de modèles météorologiques connus en tant que tels. L'altitude de l'isotherme IK ou IH représente l'altitude à partir de laquelle une température de référence correspondant à la limite pluie-neige est trouvée dans la portion géographique i associée. Dit autrement, au-dessus de cette altitude, une température plus basse est attendue, tandis que sous cette altitude, une température plus élevée est attendue. The temperature T of a set of data represents the temperature in the geographic portion i associated for a known altitude. This temperature T can be derived from a measurement by a local thermometer, generally on the ground, be derived from other types of measurements, for example satellite, or be deduced by the application of meteorological models known as such. The altitude of the isotherm IK or IH represents the altitude from which a reference temperature corresponding to the rain-snow limit is found in the associated geographical portion i. In other words, above this altitude, a lower temperature is expected, while below this altitude a higher temperature is expected.
Cette altitude est exprimée, ici, en mètres et par référence au niveau de la mer. Dans l'exemple décrit ici, l'isotherme 1,5°C est choisie comme température de référence car elle est considérée comme représentative de la limite basse de la couche de fusion, c'est-à-dire la couche de l'atmosphère qui, lorsqu'elle est traversée par des hydrométéores solides, permet à au moins 70% de ses derniers de fondre (voir l'article « Sensitivity of Précipitation Phase over the Swiss Alps to Différent Meteorological Variables », S. Froidurot et al, Journal of Hydrometeorology, April 2014, Vol. 15, No.2 : pp. 685-696). This altitude is expressed, here, in meters and by reference to the sea level. In the example described here, the isothermal 1.5 ° C is chosen as the reference temperature because it is considered as representative of the low limit of the melting layer, that is the layer of the atmosphere which, when traversed by solid hydrometeors, allows at least 70% of its last to melt (see the article "Sensitivity of Precipitation Phase over the Swiss Alps to Different Meteorological Variables ", S. Froidurot et al, Journal of Hydrometeorology, April 2014, Vol.15, No.2: pp. 685-696).
Par conséquent, des précipitations qui traversent cette limite basse avant d'atteindre le sol ont une forme liquide : il pleut. Au contraire, lorsque cette limite basse est proche du sol ou sous le niveau du sol, alors les précipitations ne fondent pas avant de toucher le sol : il neige. Bien entendu, d'autres paramètres peuvent en pratique influencer ces phénomènes météorologiques. La fusion peut être partielle (neige fondue) ou instable (pluie verglaçante). En fonction des phénomènes que l'on souhaite prévoir et de situations particulières, la valeur choisie de l'isotherme étudiée peut être différente de 1,5°C. Les références K et H distinguent une altitude dans une portion géographique i en fonction de son association à un type de masse d'air M comme décrit ci-après. As a result, precipitation that crosses this lower limit before reaching the ground has a liquid form: it is raining. On the contrary, when this low limit is near the ground or below ground level, then the precipitation does not melt before touching the ground: it snows. Of course, other parameters can in practice influence these weather phenomena. The melting may be partial (melted snow) or unstable (freezing rain). Depending on the phenomena that one wishes to predict and particular situations, the chosen value of the isotherm studied may be different from 1.5 ° C. The references K and H distinguish an altitude in a geographical portion i according to its association with a type of air mass M as described below.
Un des défauts qui handicapent les dispositifs de l'art antérieur est qu'ils traitent toutes les portions géographiques précipitantes de manière isolée. La Demanderesse a découvert que rassembler les portions géographiques précipitantes selon le type de masse d'air qui les occupe à un instant donné permet d'estimer de manière plus fiable l'évolution de l'altitude de la limite pluie-neige dans cette masse d'air et donc de fournir une prévision de cette altitude. One of the defects that handicap the devices of the prior art is that they treat all the geographically precipitating portions in isolation. The Applicant has discovered that gathering the precipitating geographical portions according to the type of air mass that occupies them at a given moment makes it possible to estimate more reliably the evolution of the altitude of the rain-snow limit in this air mass and thus to provide a forecast of this altitude.
Le type de masse d'air M située sur une portion géographique i à un instant h est une variable booléenne. Dans l'exemple décrit ici, chaque portion géographique i se voit attribuer soit une masse d'air entrante dans la zone géographique de travail, soit une masse d'air sortante de la zone géographique de travail. Lorsque la portion géographique i est associée à une masse sortante, l'indice M prend la valeur 0. Lorsqu'elle est associée à une masse entrante, l'indice M prend la valeur 1. Ainsi, à chaque instant h, la zone géographique peut être décomposée en deux sous zones, chaque sous-zone étant formée par la réunion des portions géographiques associées à une masse entrante, respectivement sortante. Météorologiquement parlant, la masse entrante désigne la masse d'air derrière un front d'air dans le sens d'avancée dudit front tandis que la masse sortante désigne la masse située devant ledit front. The type of air mass M located on a geographical portion i at a time h is a boolean variable. In the example described here, each geographic portion i is assigned either an incoming air mass in the geographical area of work, or an air mass leaving the geographical area of work. When the geographical portion i is associated with an outgoing mass, the index M takes the value 0. When it is associated with an incoming mass, the index M takes the value 1. Thus, at each instant h, the geographical area can be decomposed into two sub-zones, each sub-zone being formed by the meeting of the geographical portions associated with an incoming mass, respectively outgoing. Meteorologically speaking, the incoming mass designates the mass of air behind an air front in the advancing direction of said front while the outgoing mass designates the mass situated in front of said front.
Du fait des dimensions retenues pour la zone géographique de l'exemple décrit ici, un seul front d'air sera présent. Si une zone géographique plus importante était choisie, il pourrait être pertinent de définir plusieurs types de masses d'air, chacun associé à un front présent dans cette zone. Because of the dimensions selected for the geographical area of the example described here, only one air front will be present. If a larger geographical area were chosen, it might be relevant to define several types of air masses, each associated with a front in that area.
La prévision de neige SN en un point Q dans une portion géographique i et à un instant t est aussi une variable booléenne. Elle est attachée à la présence de précipitation prévue par extrapolation des déplacements des échos météorologiques radar. Lorsque la précipitation prévue est nulle, l'indice SN prend la valeur 0. Dans le cas contraire, la prévision de neige va dépendre non seulement de la masse d'air dans laquelle se trouvera le point Q, mais également de l'altitude du point Q : si celle-ci est au dessus de la limite pluie-neige prévue, l'indice SN prend la valeur 1. La prévision par extrapolation des déplacements des échos météorologiques radar est un moyen connu utilisant la comparaison des échos entre images fournies par les radars à simple ou double polarisation avec une fréquence en général de 5 minutes. La fiabilité au seuil de 70% varie en fonction de l'échéance de prévision : elle dépasse rarement lh et est toujours nulle au-delà de 4h. La prévision de précipitation en un point Q est donc mise à jour toutes les 5 minutes alors que la prévision de neige associée est mise à jour à chaque instant h d'évaluation de la limite pluie-neige et jusqu'à h+1. En variante, la prévision P pourrait être exprimée sous la forme d'un pourcentage indiquant le risque de précipitation. The snow forecast SN at a point Q in a geographic portion i and at a time t is also a Boolean variable. It is attached to the presence of precipitation predicted by extrapolating the displacements of radar meteorological echoes. When the predicted precipitation is zero, SN is set to 0. Otherwise, the snow forecast will depend not only on the air mass in which the Q point is located, but also on the altitude of the point Q: if it is above the expected rain-snow limit, the SN index takes the value 1. The extrapolation forecast of radar weather echo movements is a known means using the comparison of the echoes between images provided by single or dual polarization radars with a frequency usually of 5 minutes. The reliability at the 70% threshold varies according to the forecasting deadline: it rarely exceeds 1h and is always zero beyond 4h. The precipitation forecast at a point Q is thus set to day every 5 minutes while the associated snow forecast is updated at each h hour of snow-to-snow limit assessment and to h + 1. Alternatively, the forecast P could be expressed as a percentage indicating the risk of precipitation.
Il est maintenant fait référence à la figure 2 qui représente un exemple de mise en œuvre d'une fonction par le trieur 5. Le trieur 5 a pour fonction l'attribution d'un type de masse d'air à chaque portion géographique pour chaque instant h. Dans une opération 500, le trieur 5 exécute une fonction d'initialisation Init(). La fonction Init() a pour rôle d'associer toutes les portions géographiques à une masse d'air entrant. En effet, lorsque la prévision débute, il n'est pas possible de connaître a priori la répartition entre masse entrante et masse sortante, et il est logique de considérer que toutes les portions géographiques sont associées à une masse sortante. Ainsi, la fonction Init() associe à chaque portion géographique i un type de masse d'air M égal à 0 pour l'instant h initial. La fonction InitQ initialise également deux indices i et h avec la valeur 1. Ces indices vont être parcourus séquentiellement, d'abord en i, puis en h, afin d'affecter par la suite à chaque portion géographique i un type de masse d'air pour l'instant h. Reference is now made to FIG. 2 which represents an example of implementation of a function by the sorter 5. The function of the sorter 5 is to assign one type of air mass to each geographical portion for each moment h. In an operation 500, the sorter 5 performs an initialization function Init (). The function Init () has for role to associate all the geographical portions with a mass of incoming air. Indeed, when the forecast starts, it is not possible to know a priori the distribution between incoming mass and outgoing mass, and it is logical to consider that all geographic portions are associated with an outgoing mass. Thus, the function Init () associates with each geographical portion i a type of air mass M equal to 0 for the moment h initial. The InitQ function also initialises two indices i and h with the value 1. These indices will be traversed sequentially, first in i, then in h, in order to subsequently assign to each geographical portion i a mass type of air for now h.
Ensuite, dans une opération 510, le trieur 5 interroge la mémoire 3 avec le couple de la portion géographique i courante et de l'instant h courant, afin de déterminer l'absence de précipitation à l'instant h. On notera que les portions géographiques sur lesquelles il ne pleut pas et qui sont sortantes restent sortantes (jusqu'à la réinitialisation de l'opération 570). Cela est voulu car, en l'absence de précipitation, le phénomène d'absorption de la chaleur latente de l'atmosphère à basse altitude pour permettre la fusion de la neige n'est pas responsable de la variation d'altitude des isothermes. Comme c'est ce phénomène auquel l'invention s'attache, il n'est pas utile de détecter une présence de masse d'air différente qui ne serait pas liée à une précipitation. Par conséquent, s'il existe une masse d'air entrante sans précipitation, elle ne présente pas d'intérêt et reste marquée sortante. Si l'indication de précipitation P pour l'instant h est non nulle, le trieur 5 exécute une opération 520 dans laquelle il interroge la mémoire 3 avec le couple formé par la portion géographique i courante et l'instant h courant pour déterminer si le type de masse d'air M associée à la portion géographique i est entrant, c'est-à-dire si M a la valeur 1. Then, in an operation 510, the sorter 5 interrogates the memory 3 with the pair of the current geographic portion i and the current instant h, in order to determine the absence of precipitation at time h. It should be noted that the geographical portions on which it does not rain and which are outgoing remain outgoing (until the resetting of operation 570). This is because, in the absence of precipitation, the phenomenon of absorption of the latent heat of the atmosphere at low altitude to allow the melting of the snow is not responsible for the altitude variation of the isotherms. As this phenomenon to which the invention is attached, it is not useful to detect a presence of different air mass that would not be related to a precipitation. Therefore, if there is an incoming air mass without precipitation, it is of no interest and remains marked outgoing. If the precipitation indication P for the moment h is non-zero, the sorter 5 executes an operation 520 in which it interrogates the memory 3 with the pair formed by the current geographical portion i and the current instant h to determine whether the type of air mass M associated with the geographical portion i is entering, that is to say if M has the value 1.
En effet, du fait des dimensions et des phénomènes choisis dans l'exemple décrit ici, une fois qu'une portion géographique donnée est associée à une masse d'air entrante, il n'est pas nécessaire de changer cette association jusqu'à ce que toutes les autres portions géographiques soient également associées à une masse d'air entrante. Dit autrement, une portion géographique ne peut changer de masse d'air entrante vers masse d'air sortante que lorsque le front a balayé toute la zone géographique. Indeed, because of the dimensions and phenomena chosen in the example described here, once a given geographical portion is associated with an incoming air mass, it is not necessary to change this association until that all other geographic portions are also associated with an incoming air mass. In other words, a geographic portion can change from the incoming air mass to the outgoing air mass only when the front has swept the entire geographical area.
Si le type de masse d'air M est sortant (M a la valeur 0), alors le trieur 5 va exécuter deux tests pour déterminer si le type de masse d'air associé doit être changé. Ainsi, dans une opération 530, le trieur 5 détermine si la température T de la portion géographique i entre les instants h-1 et h (séparés d'une heure dans l'exemple décrit ici) a varié de manière absolue d'une température supérieure à une valeur seuil Tl . Si ce n'est pas le cas, alors dans une opération 535, le trieur 5 détermine si la température T de la portion géographique i entre les instants h-2 et h (séparés de deux heures dans l'exemple décrit ici) a varié de manière absolue d'une température supérieure à une valeur seuil T2. Dans l'exemple décrit ici, la valeur seuil Tl est choisie égale à 1 ,5°C, et la valeur seuil T2 est choisie égale à 2°C. Dans les deux cas, cela représente un changement de température important sur une durée inférieure à deux heures. If the air mass type M is outgoing (M has the value 0), then the sorter 5 will perform two tests to determine whether the associated air mass type needs to be changed. Thus, in an operation 530, the sorter 5 determines whether the temperature T of the geographical portion i between instants h-1 and h (separated by one hour in the example described here) has varied in absolute terms with a temperature. greater than a threshold value T1. If this is not the case, then in an operation 535, the sorter 5 determines whether the temperature T of the geographical portion i between the times h-2 and h (separated by two hours in the example described here) has varied. in an absolute manner a temperature greater than a threshold value T2. In the example described here, the threshold value T1 is chosen equal to 1.5 ° C., and the threshold value T2 is chosen equal to 2 ° C. In both cases, this represents a significant change in temperature over a period of less than two hours.
Si l'une des opérations 530 ou 535 détecte un dépassement de seuil, alors le changement de température identifié est considéré comme indiquant que le front est passé sur la portion géographique en question, et que le type de masse d'air qui lui est associé doit être modifié. Cela est réalisé dans une opération 540. If one of the operations 530 or 535 detects a threshold overrun, then the identified temperature change is considered to indicate that the edge has passed over the geographical portion in question, and that the type of air mass associated with it must be modified. This is done in an operation 540.
Si l'une des opérations 510 et 520 est négative, ou si les deux opérations 530 et 535 sont négatives, alors le type de masse d'air ne doit pas être changé. Dans ce cas, ou après l'opération 540, un test est réalisé dans une opération 550 pour déterminer si toutes les portions géographiques ont été parcourus pour l'instant h. Si ce n'est pas le cas, alors l'indice i est incrémenté dans une opération 555 pour passer à la portion géographique suivante, et la boucle reprend avec l'opération 510. If one of the operations 510 and 520 is negative, or both operations 530 and 535 are negative, then the type of air mass must not be changed. In this case, or after operation 540, a test is performed in an operation 550 to determine if all geographical portions have been traveled for the moment h. If this is not the case, then the index i is incremented in an operation 555 to move to the next geographical portion, and the loop resumes with the operation 510.
Si toutes les portions géographiques ont été parcourues pour l'instant h, alors, dans une opération 560, le trieur 5 détermine si toutes les portions géographiques sont associées à une masse d'air entrante ou s'il ne pleut plus sur aucune portion géographique en exécutant une fonction Rst(). Si c'est le cas, alors dans une opération 565, une fonction Reinit() opère de la même manière que la fonction InitQ, mais sans réinitialiser les indices i et h. If all the geographical portions have been traveled for the moment h, then, in an operation 560, the sorter 5 determines whether all the geographical portions are associated with an incoming air mass or if it no longer rains on any geographical portion. by executing an Rst () function. If this is the case, then in an operation 565, a function Reinit () operates in the same way as the function InitQ, but without resetting the indices i and h.
Ensuite, ou lorsque le test de l'opération 560 est négatif, l'indice h est incrémenté dans une opération 570, puis un test dans une opération 580 détermine si tous les instants h ont été parcourus. Si ce n'est pas le cas, l'indice i est réinitialisé pour désigner la première portion géographique dans une opération 585, et la boucle reprend avec l'opération 510. Sinon, la fonction se termine dans une opération 590. Then, or when the test of the operation 560 is negative, the index h is incremented in an operation 570, then a test in an operation 580 determines whether all times h have been traveled. If this is not the case, the index i is reset to designate the first geographical portion in an operation 585, and the loop resumes with the operation 510. Otherwise, the function ends in an operation 590.
Dans l'exemple décrit ici, toutes les données de température sont obtenues à des instants identiques pour toutes les portions géographiques. Ainsi, toutes les portions géographiques sont parcourues par la boucle des opérations 510 à 560, puis l'indice h est incrémenté. Comme décrit précédemment, lorsque certaines portions géographiques présentent des données mises jour de manière plus fréquente que toutes les heures, les opérations 510 à 560 peuvent être réalisées pour les instants correspondants, afin de connaître avec plus de précision l'appartenance de ces portions géographiques à une masse entrante ou sortante. In the example described here, all the temperature data are obtained at identical times for all the geographical portions. Thus, all geographical portions are traversed by the operation loop 510 to 560, then the index h is incremented. As described above, when certain geographical portions present updated data more frequently than all hours, the operations 510 to 560 can be performed for the corresponding instants, in order to know more precisely the membership of these geographical portions to an incoming or outgoing mass.
Cela permet d'être plus précis au moment de la prévision de neige comme décrit avec la figure 4. Dans ce cas, la fonction de la figure 2 peut être modifiée pour inverser le parcours des indices i et h : tous les indices h sont parcourus pour une portion géographique i donnée, puis l'indice i est incrémenté. À l'issue de la figure 2, seuls sont retenus les instants h pour lesquels des données sont disponibles pour toutes les portions géographiques en vue de l'exécution de la fonction décrite avec la figure 3. II est maintenant fait référence à la figure 3 qui représente un exemple de mise en œuvre d'une fonction par le calculateur 7. Le calculateur 7 a pour fonction la détermination de l'altitude d'isotherme pour les masses d'air entrante et sortante à partir des données calculées par le trieur 5. Le calculateur part, dans une opération 700, d'indices i et h initialisés avec la valeur 1. La fonction de la figure 7 comprend deux parties. Dans une première partie, des altitudes d'isotherme à la température de référence sont calculées pour chaque portion géographique associée une précipitation, en fonction d'un coefficient DTH . Une fois que toutes les altitudes d'isotherme à la température de référence ont été calculées avec le coefficient DTH le plus pertinent. Ensuite, dans une seconde partie, les altitudes d'isotherme de la température de référence pour les premier et deuxième types de masse d'air sont calculées. This makes it possible to be more precise at the time of the snow forecast as described with FIG. 4. In this case, the function of FIG. 2 can be modified to invert the course of the indices i and h: all the indices h are covered for a given geographical portion i, then the index i is incremented. At the end of FIG. 2, only the moments h for which data are available for all the geographical portions are used for the execution of the function described with FIG. 3. Reference is now made to FIG. which represents an example of implementation of a function by the computer 7. The purpose of the computer 7 is to determine the isothermal altitude for the incoming and outgoing air masses from the data calculated by the sorter 5 The computer starts, in an operation 700, indices i and h initialized with the value 1. The function of FIG. In a first part, isothermal altitudes at the reference temperature are calculated for each geographic portion associated with a precipitation, as a function of a DTH coefficient. Once all isothermal altitudes at the reference temperature have been calculated with the most relevant DTH coefficient. Then, in a second part, the isothermal altitudes of the reference temperature for the first and second types of air mass are calculated.
Ainsi, dans une opération 705, le calculateur 7 interroge la mémoire 3 avec le couple formé par la portion géographique i et l'instant h courants, et détermine si l'indication de précipitation P qui y est associée indique l'absence de précipitation. Thus, in an operation 705, the computer 7 interrogates the memory 3 with the pair formed by the geographical portion i and the instant h current, and determines whether the precipitation indication P associated therewith indicates the absence of precipitation.
Si, au contraire, la prévision de précipitation P indique une précipitation, c'est-à-dire si P a la valeur 1, alors, dans une opération 710, le calculateur 7 interroge la mémoire afin de déterminer quelle altitude d'isotherme élémentaire va être calculée. Pour cela, le type de masse d'air M associé au couple formé par la portion géographique i courante et l'instant h courants est testé, par exemple en testant si M a la valeur 1, ce qui correspond à une masse d'air entrante. Si c'est le cas, alors dans une opération 715, le calculateur 7 appelle la mémoire 3 avec le couple de données associant la portion géographique i et l'instant h courants. Il en extrait une température T dans la portion géographique i, à l'instant h courant, ainsi qu'une altitude z à laquelle cette température a été déterminée. La température T résulte, par exemple, d'une mesure au sol effectuée à une altitude connue. If, on the contrary, the precipitation prediction P indicates a precipitation, that is to say if P has the value 1, then, in an operation 710, the computer 7 interrogates the memory in order to determine which isothermal altitude elementary will be calculated. For this purpose, the type of air mass M associated with the pair formed by the current geographical portion i and the current instant h is tested, for example by testing whether M has the value 1, which corresponds to an air mass. entering. If this is the case, then in an operation 715, the computer 7 calls the memory 3 with the data pair associating the geographical portion i and the instant h current. It extracts a temperature T in the geographical portion i, at the instant h, and than an altitude z at which this temperature has been determined. The temperature T results, for example, from a ground measurement carried out at a known altitude.
Le calculateur 7 obtient également le coefficient DTH, et calcule en conséquence l'altitude d'isotherme élémentaire de masse d'air entrante K(i,h) pour la portion géographique i à l'instant h et le coefficient DTH en appliquant la formule de l'opération 715, dans laquelle Tiso est la température pour l'isotherme correspondant à la température de référence. Cette formule calcule l'altitude de l'isotherme Tiso en ajoutant à l'altitude à laquelle la température T a été mesurée une hauteur correspondant à la différence entre la température T et la température d'isotherme Tiso, multipliée par le gradient de température DTH. Dans l'exemple décrit ici, on souhaite localiser la température de fusion des hydrométéores. Pour cela, la température de l'isotherme Tiso, dite température de référence, est choisie égale à 1,5°C. The calculator 7 also obtains the coefficient DTH, and calculates accordingly the elementary isothermal altitude of the incoming air mass K (i, h) for the geographical portion i at the instant h and the coefficient DTH by applying the formula of operation 715, in which Tiso is the temperature for the isotherm corresponding to the reference temperature. This formula calculates the altitude of the Tiso isotherm by adding to the altitude at which the temperature T has been measured a height corresponding to the difference between the temperature T and the isothermal temperature Tiso, multiplied by the temperature gradient DTH . In the example described here, it is desired to locate the melting temperature of hydrometeors. For this, the temperature of the Tiso isotherm, referred to as the reference temperature, is chosen to be 1.5 ° C.
Si le type de masse d'air M est sortant, alors une opération 720 est exécutée. Dans cette opération, la formule est identique à celle de l'opération 715, mais c'est une altitude d'isotherme de référence de masse d'air sortante H(i,h) qui est calculée. Cela est important car les isothermes de masse d'air entrante et de masse d'air sortante sont traitées séparément selon le type de masse d'air. Néanmoins, en variante, les opérations 710 à 720 pourraient être réalisées de manière différente, en effectuant le calcul de la formule des opérations 715 et 720 et en affectant un label à l'altitude d'isotherme élémentaire résultante en fonction du type de masse d'air, les calculs ultérieurs pouvant se baser sur ce label. Ensuite, ou lorsque l'opération 705 indique qu'aucune précipitation n'est attendue pour la portion géographique i à l'instant h, un test est réalisé dans une opération 725 pour déterminer si les altitudes d'isotherme de référence de toutes les portions géographiques ont été déterminées pour l'instant h. Si ce n'est pas le cas, alors l'indice i est incrémenté dans une opération 730 pour déterminer les altitudes d'isotherme de références de la portion géographique suivante à l'instant h, puis la première partie reprend avec l'opération 705. If the type of air mass M is outgoing, then an operation 720 is executed. In this operation, the formula is identical to that of operation 715, but it is a reference isothermal altitude of outgoing air mass H (i, h) which is calculated. This is important because isotherms of incoming air mass and outgoing air mass are treated separately depending on the type of air mass. Nevertheless, as a variant, the operations 710 to 720 could be carried out in a different manner, by performing the calculation of the formula of the operations 715 and 720 and by assigning a label at the resulting element isothermal altitude according to the type of mass of the air, subsequent calculations can be based on this label. Then, or when the operation 705 indicates that no precipitation is expected for the geographical portion i at time h, a test is performed in an operation 725 to determine if the reference isothermal altitudes of all the portions. geographical have been determined for the moment h. If this is not the case, then the index i is incremented in an operation 730 to determine the reference isothermal altitudes of the next geographical portion at the instant h, then the first part resumes with the operation 705 .
Une fois que les altitudes d'isotherme de référence ont été calculées pour toutes les portions géographiques à l'instant h, la deuxième partie peut être exécutée. Once the reference isothermal altitudes have been calculated for all geographic portions at time h, the second part can be executed.
Pour cela, deux altitudes d'isothermes K(h) et H(h) sont calculées dans une opération 735 au moyen d'une fonction Avg(). La fonction Avg() utilise les valeurs d'altitudes d'isotherme élémentaires K et H calculées avec la première boucle et calcule leur moyenne respective. Ainsi, K(h) est la moyenne sur i des K(i,h) et H(h) est la moyenne sur i des H(i,h). Le calculateur 7 met alors en œuvre une opération 740, dans laquelle la valeur de l'altitude d'isotherme IK(h+l), pour toutes les portions géographiques i, entre l'instant h et l'instant h+1 lui succédant. Il est considéré que l'altitude de l'isotherme IK(h+l) va évoluer de manière linéaire par rapport à l'instant précédent. Ainsi, l'isotherme IK(h) est calculée comme la somme de K(h) et de la linéarisation de l'évolution de K(h) dans le temps, c'est-à-dire la moitié de la différence entre K(h) et K(h-l). For this, two isothermal elevations K (h) and H (h) are calculated in an operation 735 by means of an Avg () function. The Avg () function uses the elementary isothermal altitude values K and H calculated with the first loop and calculates their respective mean. Thus K (h) is the mean over i of K (i, h) and H (h) is the mean over i of H (i, h). The calculator 7 then implements an operation 740, in which the value of the isothermal altitude IK (h + 1), for all the geographical portions i, between the instant h and the moment h + 1 succeeding it . It is considered that the altitude of the isotherm IK (h + 1) will evolve linearly with respect to the previous moment. Thus, the isotherm IK (h) is calculated as the sum of K (h) and the linearization of the evolution of K (h) over time, ie half of the difference between K (h) and K (hl).
De la même manière, le calculateur 7 détermine dans une opération 745 la valeur de l'isotherme IH(h+l) comme la somme de H(h) et de la linéarisation de l'évolution de H(h) dans le temps, c'est-à-dire différence entre H(h) et H(h-l) divisée par deux (car la différence est prise sur deux unités de temps). In the same way, the calculator 7 determines in an operation 745 the value of the isothermal IH (h + 1) as the sum of H (h) and the linearization of the evolution of H (h) in time, that is, the difference between H (h) and H (hl) divided by two (because the difference is taken over two units of time).
En variante, les opérations 740 et 755 peuvent être réalisées en ordre inverse ou en parallèle. Ensuite, le calculateur 7 exécute une opération 750 optionnelle. Dans cette opération, le calculateur 7 exécute une fonction Exc(). La fonction Exc() vient corriger certains cas exceptionnels. Par exemple, il peut arriver que l'isotherme évolue plus rapidement pour la masse d'air entrante que la prévision est capable de le calculer. Ainsi, pour la masse d'air entrante, la température de chacune des portions géographiques associée est déterminée, et si une ou plusieurs de ces portions présente une température inférieure à Tiso (1,5°C dans l'exemple décrit), c'est l'altitude la plus faible associée à chacune de ces mesures qui est retenue comme IK(h+l). En effet, puisque la température Tiso (ou une température qui lui est inférieure) a déjà été constatée, il n'y a pas de sens à définir une altitude d'isotherme IK(h+l) qui soit plus importante. Le calculateur 7 teste alors l'indice h pour voir si toutes les prédictions ont été réalisées dans une opération 755. Si ce n'est pas le cas, alors l'indice h est incrémenté dans une opération 760, et l'indices i est réinitialisé à 1 dans une opération 765. Alternatively, operations 740 and 755 may be performed in reverse order or in parallel. Then, the computer 7 executes an optional operation 750. In this operation, the computer 7 executes an Exc () function. The Exc () function corrects some exceptional cases. For example, the isotherm may evolve more rapidly for the incoming air mass than the prediction is able to calculate. Thus, for the incoming air mass, the temperature of each of the associated geographical portions is determined, and if one or more of these portions has a temperature lower than Tiso (1.5 ° C. in the example described), is the lowest altitude associated with each of these measurements that is selected as IK (h + 1). Indeed, since the Tiso temperature (or a lower temperature) has already been observed, there is no sense in defining an isothermal altitude IK (h + 1) which is more important. The calculator 7 then tests the index h to see if all the predictions have been made in an operation 755. If it is not the case, then the index h is incremented in an operation 760, and the index i is reset to 1 in an operation 765.
Si toutes les prévisions d'isotherme ont été réalisées pour tous les instants h, alors la fonction se termine dans une opération 790. If all the isothermal forecasts have been made for all times h, then the function ends in an operation 790.
Après ces opérations, la mémoire 3 stocke des ensembles de données météorologiques dans lesquels, pour chaque couple de portion géographique i et d'instant h, une altitude d'isotherme IK ou IH est associée. Cette altitude d'isotherme IK ou IH peut être utilisée à diverses fins d'ordre météorologique. Dans la suite, l'altitude de l'isotherme de référence, ici l'isotherme 1,5°C, est utilisée pour prévoir une chute de neige. After these operations, the memory 3 stores meteorological data sets in which, for each pair of geographic portion i and moment h, an isothermal altitude IK or IH is associated. This isothermal altitude IK or IH can be used for various weather purposes. In the following, the altitude of the reference isotherm, here isotherm 1.5 ° C, is used to predict a snowfall.
Il est maintenant fait référence à la figure 4 représente un exemple de mise en œuvre d'une fonction par le comparateur 9. Dans cette fonction, le comparateur 9 détermine une prévision de neige pour un emplacement Q à un instant t donné. Reference is now made to FIG. 4 which represents an example of implementation of a function by the comparator 9. In this function, the comparator 9 determines a snow forecast for a location Q at a given instant t.
Dans une opération 900, le comparateur 9 exécute une fonction Init(). La fonction InitQ détermine les coordonnées du point Q, ainsi que l'indice h qui correspond à l'instant de prévision souhaité. In an operation 900, the comparator 9 performs an Init () function. The function InitQ determines the coordinates of the point Q, as well as the index h which corresponds to the desired time of prediction.
Ensuite, dans une opération 910, le comparateur 9 exécute une fonction PG() qui détermine la portion géographique à laquelle est associée le point Q. Le comparateur 9 exécute une opération 920, dans laquelle une fonction Prev() reçoit comme argument un couple formé avec la portion géographique i et l'instant t courant, et détermine si la prévision de précipitation indique l'absence de précipitation. Dans l'exemple décrit ici, la mémoire 3 reçoit toutes les prévisions de précipitation pour chaque portion géographique à l'intérieur de chaque tranche horaire. En variante, ces prévisions pourraient faire l'objet d'une requête spécifique auprès d'un serveur. Then, in an operation 910, the comparator 9 executes a PG () function which determines the geographical portion to which the Q point is associated. The comparator 9 executes an operation 920, in which a function Prev () receives as its argument a pair formed with the geographical portion i and the current instant t, and determines whether the precipitation prediction indicates the absence of precipitation. In the example described here, the memory 3 receives all precipitation forecasts for each geographical portion within each time slot. Alternatively, these forecasts could be the subject of a specific request from a server.
Si une précipitation est prévue, c'est-à-dire si P a la valeur 1, alors l'instant h le plus proche précédant l'instant t pour lequel une altitude de limite pluie-neige a été calculée est déterminé. Ensuite, dans une opération 930, le comparateur 9 exécute une fonction SN() qui reçoit l'altitude z du point Q et les valeurs i et h comme arguments. Si aucune précipitation n'est prévue, alors la fonction se termine. La fonction SN() a pour fonction de déterminer une prévision de neige en fonction des variables i et t. Pour cela, le comparateur 9 détermine si la portion géographique i est associée à une masse d'air entrante ou à sortante. If precipitation is predicted, that is, if P has the value 1, then the nearest instant h preceding the instant t for which a snow-to-snow limit altitude has been calculated is determined. Then, in an operation 930, the comparator 9 executes a function SN () which receives the altitude z from the point Q and the values i and h as arguments. If no precipitation is expected, then the function ends. The function SN () has the function of determining a snow forecast according to the variables i and t. For this, the comparator 9 determines whether the geographical portion i is associated with an incoming or outgoing air mass.
Si la portion géographique i est associée à une masse d'air entrante, alors l'altitude z du point Q et l'altitude d'isotherme IK(h) sont comparées Si z est inférieure à IK(h) alors SN() indique une absence de prévision de neige. Si z est supérieure à IK(h) alors SN() indique une prévision de neige. If the geographical portion i is associated with an incoming air mass, then the altitude z of the point Q and the isothermal altitude IK (h) are compared If z is less than IK (h) then SN () indicates an absence of snow forecast. If z is greater than IK (h) then SN () indicates a snow forecast.
Si la portion géographique i est associée à une masse d'air sortante, alors l'altitude z du point Q et l'altitude d'isotherme IH(h) sont comparées. Si z est inférieure à IH(h) alors SN() indique une absence de prévision de neige. Si z est supérieure à IH(h) alors SN() indique une prévision de neige. If the geographical portion i is associated with an outgoing air mass, then the altitude z of the point Q and the isothermal altitude IH (h) are compared. If z is less than IH (h) then SN () indicates no snow forecast. If z is greater than IH (h) then SN () indicates a snow forecast.
Ensuite, la fonction se termine dans une opération 940 avec le retour de la prévision de neige (ou son absence). La fonction représentée avec la figure 4 est assez simple, et retourne une prévision pour un emplacement donné. Il est néanmoins aisé de l'adapter à des situations plus complexes et/ou riches. Par exemple, comme les prévisions de précipitations peuvent avoir une fréquence plus importante (par exemple une prévision par tranche de cinq minutes) que celle des instants h (qui sont en général séparés par une heure), il est possible de mettre à jour les prévisions de neige pour un emplacement donné toutes les cinq minutes. De même, lorsqu'un trajet est envisagé, il est possible de proposer des prévisions de neige tout au long de ce trajet en établissant les prévisions de neige le long du parcours aux moments auquel un conducteur est supposé passer chaque point concerné. De plus, ces prévisions peuvent être communiquées de diverses manières et en particulier sur une forme conforme au brevet FR 2 864 850, ou tout autre dispositif permettant d'afficher de manière ergonomique de telles prévisions. Then the function ends in an operation 940 with the return of the snow forecast (or its absence). The function shown in Figure 4 is quite simple, and returns a forecast for a given location. It is nevertheless easy to adapt it to more complex and / or rich situations. For example, as precipitation forecasts may be more frequent (such as a five-minute forecast) than hours (which are usually separated by one hour), forecasts can be updated. snow for a given location every five minutes. Similarly, when a route is considered, it is possible to provide snow forecasts along the route by establishing the snow forecasts along the route at the times at which a driver is expected to pass each point concerned. In addition, these forecasts can be communicated in various ways and in particular on a form compliant with the patent FR 2 864 850, or any other device for ergonomically displaying such forecasts.
Dans ce qui précède, les prévisions ont été présentées sous la forme de données booléennes. En variantes, les calculs pourraient être réalisés différemment afin de retourner une valeur représentative d'une probabilité au lieu d'une valeur booléenne. In the above, the forecasts have been presented as Boolean data. In variants, the calculations could be done differently to return a value representative of a probability instead of a Boolean value.
L'invention ne se limite pas aux exemples de dispositif de prévision d'isotherme décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. The invention is not limited to the examples of isothermal prediction device described above, only by way of example, but it encompasses all the variants that may be considered by those skilled in the art within the scope of the present claims. -after.

Claims

Revendications claims
1. Dispositif (1) de prévision d'altitude de la limite pluie-neige comprenant 1. Apparatus (1) for predicting altitude of the rain-snow boundary comprising
- une mémoire (3) pour recevoir des ensembles de données météorologiques, chaque ensemble de données météorologiques associant une portion géographique (i), un instant (h), une température (T), une indication de précipitation(P), au moins une altitude (K, H, IK, IH), et un type de masse d'air (M) indiquant si une masse d'air associée à la portion géographique (i) pour un instant (h) est considérée comme entrante ou sortante d'une zone géographique correspondant à l'union des portions géographiques (i), chaque ensemble de données météorologiques étant initialisé avec un type de masse d'air (M) indiquant une masse d'air sortante, et les instants (h) étant choisis de sorte que les ensembles de données météorologiques peuvent être regroupés par instant (h) pour une portion géographique (i) donnée,  a memory (3) for receiving sets of meteorological data, each set of meteorological data associating a geographical portion (i), an instant (h), a temperature (T), a precipitation indication (P), at least one altitude (K, H, IK, IH), and a type of air mass (M) indicating whether an air mass associated with the geographical portion (i) for a moment (h) is considered as entering or leaving a geographical area corresponding to the union of the geographical portions (i), each set of meteorological data being initialized with a type of air mass (M) indicating an outgoing air mass, and the instants (h) being chosen so that meteorological datasets can be grouped by moment (h) for a given geographic portion (i),
- un trieur (5) agencé pour parcourir un groupe d'ensembles de données météorologiques comprenant un instant (h) courant, et, pour un ensemble donné de ce groupe, modifier le type de masse d'air (M) pour indiquer une masse d'air entrante lorsque la différence entre d'une part la température (T) de l'ensemble donné et d'autre part la température (T) d'un ensemble associant la portion géographique (i) de l'ensemble donné et un instant (h-2 ; h-1) antérieur à l'instant (h) courant est supérieure à une valeur seuil (Tl ; T2),  a sorter (5) arranged to traverse a group of meteorological data sets comprising a current instant (h), and, for a given set of this group, to modify the type of air mass (M) to indicate a mass of incoming air when the difference between, on the one hand, the temperature (T) of the given set and, on the other hand, the temperature (T) of a set associating the geographical portion (i) of the given set with a instant (h-2; h-1) prior to instant (h) current is greater than a threshold value (T1, T2),
- un calculateur (7) agencé pour calculer, à un instant (h) donné, une altitude prévue de la limite pluie-neige (IK, IH) pour chaque type de masse d'air (M), chacune à partir d'une altitude d'isotherme moyenne (K, H) estimée pour le type de masse d'air (M) respectif pour les deux instants immédiatement antérieurs à l'instant donné (h) pour des portions géographiques dans lesquelles des précipitations sont détectées à l'instant donné (h), laquelle altitude d'isotherme (K, H) estimée pour l'instant donné (h) et un type de masse d'air (M) donné est calculée à partir de la moyenne, pour les ensembles de données météorologiques comprenant l'instant (h) et le type de masse d'air (M) donnés, de la somme de l'altitude (z) de l'ensemble respectif et d'une altitude calculée à partir de la température (T) de l'ensemble respectif et d'un gradient vertical de température (DTH). a calculator (7) arranged to calculate, at a given moment (h), a predicted altitude of the rain-snow limit (IK, IH) for each type of air mass (M), each starting from a mean isothermal altitude (K, H) estimated for the respective air mass type (M) for the two instants immediately preceding the given instant (h) for geographical portions in which precipitation is detected at the given instant (h), which isothermal altitude (K, H) estimated for the given instant (h) and a given type of air mass (M) is calculated from the mean for the data sets including the instant (h) and type of air mass (M) given, the sum of the altitude (z) of the respective set and an altitude calculated from the temperature (T) of the respective set and a vertical temperature gradient (DTH).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'altitude calculée à partir de la température (T) de l'ensemble respectif et d'un gradient vertical de température (DTH) correspond au produit du gradient vertical de température (DTH) par la différence entre la température (T) de l'ensemble respectif et la température d'isotherme dont l'altitude correspond à celle de la limite pluie-neige. 2. Device according to claim 1, wherein the altitude calculated from the temperature (T) of the respective set and a vertical temperature gradient (DTH) corresponds to the product of the vertical temperature gradient (DTH) by the difference between the temperature (T) of the respective set and the isothermal temperature whose altitude corresponds to that of the rain-snow limit.
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le trieur (5) est agencé pour déterminer si le type de masse d'air (M) doit être modifié en comparant la température (T) de l'ensemble donné et d'autre part la température (T) d'un ensemble associant la portion géographique (i) de l'ensemble donné et l'instant (h-1) immédiatement antérieur à l'instant (h) courant. 3. Device (1) according to claim 1 or 2, wherein the sorter (5) is arranged to determine whether the type of air mass (M) must be modified by comparing the temperature (T) of the given set and on the other hand the temperature (T) of a set associating the geographical portion (i) of the given set with the instant (h-1) immediately preceding the current instant (h).
4. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le trieur (5) est agencé pour déterminer si le type de masse d'air (M) doit être modifié en comparant la température (T) de l'ensemble donné et d'autre part la température (T) d'un ensemble associant la portion géographique (i) de l'ensemble donné et le deuxième instant (h-2) immédiatement antérieur à l'instant (h) courant. 4. Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the sorter (5) is arranged to determine whether the type of air mass (M) must be modified by comparing the temperature (T) of the assembly given and on the other hand the temperature (T) of a set associating the geographical portion (i) of the given set with the second instant (h-2) immediately preceding the current instant (h).
5. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le trieur (5) est en outre agencé pour modifier le type de masse d'air (M) pour indiquer une masse d'air sortante des ensembles de données météorologiques comprenant un instant donné, lorsque tous les ensembles de données comprenant l'instant immédiatement précédent ledit instant donné présentent un type de masse d'air (M) indiquant une masse d'air entrante. 5. Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the sorter (5) is further arranged to change the type of air mass (M) to indicate a mass of air leaving meteorological data sets comprising a given instant, when all data sets comprising the instant immediately preceding said given instant have a type of air mass (M) indicating an incoming air mass.
6. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'altitude d'isotherme (IK, IH) estimée pour chaque type de masse d'air (M) résulte d'une linéarisation de l'évolution des valeurs d'altitude d'isotherme moyenne aux instants antérieurs. 6. Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the isothermal altitude (IK, IH) estimated for each type of air mass (M) results from a linearization of the evolution of values. of average isothermal altitude at the previous instants.
7. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (7) est en outre agencé pour réitérer les calculs, pour des instants (h+1 ; h+2) postérieurs à l'instant (h) courant, après les calculs pour l'instant (h) courant. 7. Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the computer (7) is further arranged to repeat the calculations, for times (h + 1; h + 2) after the moment (h) current, after the calculations for the moment (h) current.
8. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (7) est en outre agencé pour corriger l'altitude d'isotherme (IK, IH) estimée pour un instant (h) donné pour le type de masse d'air entrante, lorsqu'une température (T) inférieure à la température d'isotherme dont l'altitude est recherchée est détectée à l'instant (h) donné. 8. Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the computer (7) is further arranged to correct the isothermal altitude (IK, IH) estimated for a given instant (h) for the type of incoming air mass, when a temperature (T) below the isothermal temperature whose altitude is sought is detected at the given instant (h).
9. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un comparateur (9) agencé pour comparer l'altitude d'isotherme (IK, IH) estimée pour un instant (h) et une portion géographique (i) à une altitude du sol (z) d'un emplacement de ladite portion géographique (i), et en déduire une prévision de chute de neige audit emplacement à l'instant (h) lorsque ladite altitude (z) est plus élevée. 9. Device (1) according to one of the preceding claims, further comprising a comparator (9) arranged to compare the isothermal altitude (IK, IH) estimated for a moment (h) and a geographical portion (i) at a ground elevation (z) of a location of said geographic portion (i), and inferring a snowfall prediction at said location at time (h) when said elevation (z) is higher.
10. Procédé de prévision d'altitude de la limite pluie-neige comprenant 10. Rain-snow limit elevation prediction method comprising
a. recevoir des ensembles de données météorologiques, chaque ensemble de données météorologiques associant une portion géographique (i), un instant (h), une température (T), une indication de présence de précipitation(P), au moins une altitude (K, H, IK, IH), et un type de masse d'air (M) indiquant si une masse d'air associée à la portion géographique (i) pour un instant (h) est considérée comme entrante ou sortante d'une zone géographique correspondant à l'union des portions géographiques (i), les instants (h) étant choisis successifs, de sorte que les ensembles de données météorologiques peuvent être regroupés par instant (h) pour une portion géographique (i) donnée,  at. receive sets of meteorological data, each set of meteorological data associating a geographical portion (i), a time (h), a temperature (T), an indication of the presence of precipitation (P), at least one altitude (K, H , IK, IH), and a type of air mass (M) indicating whether an air mass associated with the geographical portion (i) for a moment (h) is considered as entering or leaving a corresponding geographical area at the union of the geographical portions (i), the instants (h) being chosen in succession, so that the sets of meteorological data can be grouped by instant (h) for a given geographical portion (i),
b. initialiser chaque ensemble de données météorologiques avec un type de masse d'air (M) indiquant une masse d'air sortante,  b. initialize each set of meteorological data with a type of air mass (M) indicating an outgoing air mass,
c. parcourir un groupe d'ensembles de données météorologiques comprenant un instant (h) courant, et, pour un ensemble donné de ce groupe, modifier le type de masse d'air (M) pour indiquer une masse d'air entrante lorsque la différence entre d'une part la température (T) de l'ensemble donné et d'autre part la température (T) d'un ensemble associant la portion géographique (i) de l'ensemble donné et un instant (h-2 ; h-1) antérieur à l'instant (h) courant est supérieure à une valeur seuil (Tl ; T2), vs. traversing a group of meteorological data sets including a current instant (h), and, for a given set of this group, changing the type of air mass (M) to indicate an incoming air mass when the difference between on the one hand the temperature (T) of the given set and on the other hand the temperature (T) of a set associating the geographical portion (i) of the given set and an instant (h-2; h-1) prior to the instant (h) current is greater than a threshold value (T1, T2),
d. calculer une altitude d'isotherme (K, H) estimée pour un instant (h) et un type de masse d'air (M) donnés à partir de la moyenne, pour les ensembles de données météorologiques comprenant l'instant (h) et le type de masse d'air (M) donnés, de la somme de l'altitude (z) de l'ensemble respectif et d'une altitude calculée à partir de la température (T) de l'ensemble respectif et d'un gradient vertical de température (DTH),  d. calculating an estimated isothermal altitude (K, H) for an instant (h) and an air mass type (M) given from the mean, for the meteorological data sets including the instant (h) and the type of air mass (M) given, the sum of the altitude (z) of the respective set and an altitude calculated from the temperature (T) of the respective set and a vertical temperature gradient (DTH),
e. calculer, pour l'instant (h) donné, une altitude de la limite pluie-neige (IK, IH) pour chaque type de masse d'air (M), chacune à partir de l'altitude d'isotherme moyenne (K, H) estimée pour le type de masse d'air (M) respectif pour les deux instants immédiatement antérieurs à l'instant donné (h) pour des portions géographiques dans lesquelles des précipitations sont détectées à l'instant donné (h). e. calculating, for the moment (h) given, an altitude of the rain-snow limit (IK, IH) for each type of air mass (M), each starting from the average isothermal altitude (K, H) estimated for the type of air mass (M) respectively for the two instants immediately preceding the given moment (h) for geographical portions in which precipitation is detected at the given instant (h).
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