Assimilation de données satellitaires géostationnaires dans des modéles atmosphériques ∈ aire limitée pour la prévision du rayonnement solaire en region tropicale

La variabilite de l’energie solaire impose de limiter sa fraction d’injection instantanee dans le reseau electrique. Une amelioration des previsions de l’ensoleillement conduirait a elever la limite de ce seuil, specialement dans les zones non-interconnectees comme La Reunion. Une plus haute precision de prevision est particulierement difficile a atteindre dans le cas des iles tropicales a cause de la convection prononcee et des circulations thermiques complexes au niveau local. Les modeles de prevision numerique du temps a aire limitee permettent de prevoir les processus lies aux nuages et l'eclairement solaire a de hautes resolutions spatio-temporelles, de l’ordre de quelques kilometres et minutes. Neanmoins, ces modeles parviennent rarement a prevoir precisement l'evolution de la couche nuageuse et ont donc tendance a surestimer l'eclairement solaire. L’affinement des conditions initiales nuageuses des modeles regionaux par l’assimilation d’observations de satellites meteorologiques geostationnaires est un moyen efficace pour ameliorer les previsions a court terme. Toutefois, une grande variete d'approches pour l'assimilation des donnees satellitaires existe et, jusqu'a present, la recherche s’est concentree sur les moyennes latitudes. Cette these aborde l'assimilation d'observations de satellites geostationnaires avec des modeles a aire limitee dans le sud-ouest de l'Ocean Indien. Dans un premier temps, l'etat de l'art des approches existantes pour l'assimilation de luminances observees et de proprietes physiques des nuageuse avec les modeles regionaux est dresse. Puis, l'une des approches les plus prometteuses est identifiee et appliquee au sud-ouest de l'Ocean Indien. Dans les experiences effectuees, la teneur en eau des nuages est obtenue a partir des produits de proprietes nuageuses SatCORPS de la NASA. Ces observations sont assimilees avec un filtre de Kalman d’ensemble et le modele Weather Research and Forecasting. Un ensemble de 41 membres et un espacement horizontal des points de grille de 12 km est applique avec un intervalle de cyclage de 6 heures pour l'assimilation. Le Data Assimilation Research Testbed et son operateur d'observations de teneur en eau des nuages sont utilises pour l'assimilation d'observations dans les phases solide, surfondue, et liquide. L'impact de cette approche d'assimilation sur des previsions de l'eclairement horizontal global est evalue pour l'ete austral 2017/2018 en utilisant des observations de pyranometres sur l'ile de La Reunion. Un effet positif de la methode appliquee sur les previsions de l'eclairement est constate surtout pour les 14 premieres heures de prevision. Differents aspects de l'amelioration des previsions, grâce a l'assimilation de donnees, sont analyses par le biais d’experiences temoins sans assimilation, d’experiences avec un domaine de grille imbriquee avec un espacement horizontal des points de grille de 4 km et d’une comparaison avec des modeles operationnels. Les observations quadrillees utilisees etant disponibles a l'echelle mondiale, la methode offre une approche applicable et evaluable pour d'autres regions du monde.