Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Système convectif de mésoéchelle“

Les systèmes convectifs de mésoéchelle (MCSs) peuvent produire des inondations et de violentes rafales de vent. Bien que leur taille dépasse 100 km, leur prévisibilité est limitée par l'instabilité convective. La thèse fournit des clés pour améliorer le suivi et l'anticipation à 6 h des MCSs en France et pour progresser dans la compréhension des processus physiques impliqués. Deux types de données sont utilisées : des observations, radar et satellite, ainsi que les prévisions numériques du modèle AROME à résolution kilométrique. Les MCSs sont identifiés comme des « objets » auxquels sont attachés des attributs sur l’activité convective, la tendance et l’environnement en interaction avec le système. Un réseau de neurones convolutifs U-Net est d'abord mis au point pour identifier les MCSs dans les images exploitées, qu’elles soient observées ou simulées à partir des variables pronostiques d'AROME. Il s'agit des réflectivités radar et de la température de brillance infrarouge mesurée par satellite. Le U-Net est entraîné sur plus de 1200 images annotées à la main. Évaluée sur des scores objectifs et des études de cas, la méthode s’avère plus robuste que des algorithmes moins complexes basés sur un seuillage.Comprendre le cycle de vie des MCSs en France est nécessaire à leur anticipation. Plus de 150 MCSs sont ainsi étudiés sur des situations à enjeux entre 2018 et 2022. La plupart évoluent de mai à octobre, dans une large bande du sud-ouest au nord-est du pays. En moyenne, leur taille suit une évolution parabolique et culmine sur le second tiers du cycle de vie. Il en va de même pour l'activité convective dont le pic est atteint plus tôt. Des simulations AROME, lancées sur les mêmes situations, reproduisent de manière réaliste le cycle de vie des objets observés. Les champs 3D d'AROME sont alors exploités pour comprendre l'influence de l'environnement sur l'évolution des MCSs. Deux méthodes sont employées : (1) calculer les valeurs moyennes ambiantes dans un voisinage de 100 km, (2) tracer des cartes composites annulaires permettant de visualiser des champs moyennés, projetés sur une grille adaptée à la géométrie de chaque objet. Les MCSs se forment généralement dans un environnement dynamique, instable, avec de la convergence en basses couches. Leur déplacement est bien approché par le vent de moyenne troposphère. L'assèchement et le refroidissement des basses couches en amont du système sont principalement responsables de son affaiblissement. Étudiés séparément, les MCSs méditerranéens quasi-stationnaires sont pilotés par le flux chaud et humide de basses couches qui tend à s'affaiblir à la fin du cycle de vie.La dernière partie de la thèse mesure l’apport des modèles numériques. À Météo-France, la configuration AROME-PI met à jour toutes les heures les prévisions de la chaîne de production AROME par assimilation des dernières observations, principalement issues du radar. Les scores « objet » calculés par rapport aux MCSs observés montrent que, lorsqu’un MCS est effectivement présent dans l'ébauche AROME, AROME-PI en corrige efficacement les erreurs de localisation. Par ailleurs, le dernier réseau AROME-PI disponible n’est pas toujours le plus performant. Cependant, l'extrapolation linéaire des objets observés reste meilleure que la prévision numérique jusqu’à près de 4 h d'échéance. Sur cette période, la stratégie d’anticipation la plus pertinente repose donc sur l’extrapolation et la tendance des attributs de l’objet, éventuellement complétée par des données de prévision numérique pour décrire l’environnement et anticiper l’activité convective. Au-delà de 4 h, la prévision numérique devient indispensable et les ensembles constitués des prévisions de réseaux successifs AROME-PI valides aux mêmes instants permettent d’estimer la probabilité d'occurrence du phénomène. Des méthodes concrètes basées sur une synergie observation-prévision numérique sont détaillées à la fin du mémoire
Mesoscale convective systems (MCSs) can produce floods and severe wind gusts. Although their size exceeds 100 km, their predictability is limited by convective instability. This thesis provides keys to improving the monitoring and 6-hour forecasting of MCSs in France and to making progress in our understanding of the physical processes involved. Two types of data are used: radar and satellite observations, and numerical forecasts from the AROME model at kilometre resolution. The MCSs are identified as "objects" to which attributes are attached concerning convective activity, the trend and the environment interacting with the system.A U-Net convolutional neural network was first developed to identify the MCSs in meteorological images, whether observed or simulated from the AROME prognostic variables. These are radar reflectivity and infrared brightness temperature measured by satellite. The U-Net is trained on more than 1,200 hand-annotated images. Evaluated on objective scores and case studies, the method proves to be more robust than less complex algorithms based on thresholding.Understanding the life cycle of MCSs in France is essential to anticipating them. More than 150 MCSs are being studied in severe convective situations between 2018 and 2022. Most of them evolve from May to October, in a wide band from the south-west to the north-east of the country. On average, their size follows a parabolic trend, peaking in the second third of their life cycle. The same applies to convective activity, which peaks earlier. AROME simulations, run on the same situations, realistically reproduce the life cycle of the objects observed. The AROME 3D fields are then used to understand the influence of the environment on the evolution of MCSs. Two methods are used: (1) calculating average ambient values within a 100 km radius, (2) creating composite annular maps to display averaged fields, projected onto a grid adapted to the geometry of each object. MCSs generally form in a dynamic, unstable environment, with low-level convergence. Their displacement is well approximated by the mid-level wind. The drying and cooling at low-level ahead of the system are mainly responsible for its weakening. Studied separately, the quasi-stationary Mediterranean MCSs are driven by the warm, moist low-level flow, which tends to weaken at the end of their life cycle.The last part of the thesis measures the contribution of numerical weather prediction. At Météo-France, the AROME-NWC configuration updates the forecasts of the AROME production chain every hour by assimilating the latest observations, mainly from radar. The "object" scores calculated with observed MCSs as ground truth show that, when an MCS is present in the AROME background, AROME- NWC corrects its location errors. Moreover, the latest available AROME- NWC run is not always the best performing. However, the Lagrangian extrapolation of observed objects remains better than the numerical forecast up to almost 4 hours ahead. Over this period, the most relevant forecasting strategy is therefore based on the extrapolation and trend of object attributes, possibly supplemented by numerical forecast data to describe the environment and anticipate convective activity. Beyond 4 h, numerical forecasting becomes essential, and the sets of forecasts from successive AROME- NWC runs valid at the same times can be used to estimate the probability of occurrence of the phenomenon. Practical methods based on a synergy between observation and numerical forecasting are introduced at the end of the thesis

Cette thèse présente des perturbations synoptiques de la convection sur l'Afrique centrale. On montre les perturbations intermittentes de 3-6 jours de la convection pendant les saisons humides, en particulier entre mars et avril. Pour cette saison, ces perturbations sont principalement dues à un couplage entre l'activité convective et les ondes équatoriales de Kelvin. Il a été constaté que ces perturbations qui se propagent vers l'est, sont composées de systèmes convectifs de méso-échelle (SCM) qui se propagent vers l'ouest. En effet, le passage de l'onde de Kelvin provoque une forte augmentation de la haute nébulosité associée aux nuages convectifs, de l'occurrence des SCM de petite taille sur et près des reliefs et des gros SCM particulièrement sur le bassin du Congo, et de la taille et la durée de vie des SCM. Ces résultats suggèrent une meilleure organisation diurne de la convection et donc une meilleure propagation des SCM lors du passage de l'onde.

Cette thèse présente l'étude d'un système convectif à méso-échelle (MCS), observé à Niamey (Afrique de l'Ouest) au cours de la campagne AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) en 2006, à l'aide d'un modèle numérique à méso-échelle (BRAMS). L'objectif est de documenter le cycle de vie de ce type de système nuageux complexe et de caractériser les processus microphysiques prépondérants à l'aide d'observations synthétiques. Pour cela, plusieurs simulateurs d'instruments de télédétection ont été couplés aux sorties du modèle afin de créer un jeu de données qui soit comparable aux observations réalisées durant la campagne (au sol, aéroportées et satellitaires) : un radar à 95 GHz (facteur de réflectivité équivalente et vitesse Doppler), un lidar à 532 nm (coefficient de rétrodiffusion atténué) et un radiomètre infrarouge (températures de brillance à 8.7, 10.6, et 12 µm). Les comparaisons directes et statistiques ont mis en évidence l'importance de l'utilisation d'un schéma microphysique à deux moments pour la restitution de ce type de système. La caractérisation à méso-échelle de ce MCS a été effectuée en utilisant une méthode originale de discrimination des parties convectives, stratiformes et cirriformes à partir des températures de brillance et des réflectivités radar. L'analyse statistique des champs de température de brillance a permis de vérifier que le modèle BRAMS représente de façon réaliste le cycle de vie du MCS étudié. Dans le cadre d'une analyse à petite échelle, les comparaisons entre les réflectivités radar et les vitesses Doppler (observées et simulées) ont montrées que le processus de givrage était surestimé par le modèle même dans la partie stratiforme du MCS. L'étude des différents échanges entre classes d'hydrométéores a permis de mettre évidence le fait que les agrégats givrés, souvent observés, n'étaient pas correctement restitués par le modèle. Un ajustement de la paramétrisation de deux classes d'hydrométéores glacés (agrégat et graupel) est donc nécessaire. Le paramètre de forme des lois gamma utilisées pour représenter la distribution en taille de ces hydrométéores, ainsi que les coefficients des lois masse-diamètre doivent être modifiés afin de mieux représenter la gamme des densités observées in situ. Néanmoins, la variabilité des distributions en tailles calculées à partir des 7 classes d'hydrométéores dans cette partie de l'enclume est en accord avec les distributions observées in situ.

Cette thèse présente l'étude d'un système convectif à méso-échelle, observé à Niamey (Afrique de l'Ouest) au cours de la campagne AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) en 2006, à l'aide d'un modèle numérique à méso-échelle (BRAMS). L'objectif est de documenter le cycle de vie de ce type de système nuageux complexe et de caractériser les processus microphysiques prépondérants à l'aide d'observations synthétiques. Pour cela, plusieurs simulateurs d'instruments de télédétection ont été couplés aux sorties du modèle afin de créer un jeu de données qui soit comparable aux observations réalisées durant la campagne (au sol, aéroportées et satellitaires) : un radar à 95 GHz (facteur de réflectivité équivalente et vitesse Doppler), un lidar à 532 nm (coefficient de rétrodiffusion atténué) et un radiomètre infrarouge (température de brillance à 8. 7, 10. 6 et 12 µm. Les comparaisons directes et statistiques ont mis en évidence l'importance de l'utilisation d'un schèma microphysique à deux moments pour la restitution de ce type de système. La caractérisation à méso-échelle de ce MCS a été effectuée en utilisant une méthode originale de discrimination des parties convectives, stratiformes et cirriformes à partir des températures de brillance et des réflectivités radar. L'analyse statistique des champs de température de brillance a permis de vérifier que le modèle BRAMS représente de façon réaliste le cycle de vie du MCS étudié. Dans le cadre d'une analyse à petite échelle, les comparaisons entre les réflectivités radar et les vitesses Doppler (observées et simulées) ont montrées que le processus de givrage était surestimé par le modèle même dans la partie stratiforme de MCS. L'étude des différents échanges entre classes d'hydrométéores a permis de mettre en evidence le fait que les agrégats givrés, souvent observés, n'étaient pas correctement restitués par le modèle

Les épisodes de fortes précipitations, caractéristiques du climat méditerranéen, souffrent parfois d'importantes erreurs de prévision. Ces erreurs proviennent essentiellement d'incertitudes sur les conditions initiales du modèle ou la représentation des processus physiques. L'impact des différentes sources d'incertitudes est classiquement étudié à partir de prévisions d'ensemble. Au cours de ce travail, nous avons développé une méthodologie d'ensemble visant à étudier la sensibilité des prévisions à différentes configurations initiales des anomalies dynamiques d'altitude. Ces anomalies sont des zones à fort gradient, susceptibles de constituer des zones d'erreurs de prévision privilégiées. Elles sont par ailleurs un précurseur connu des perturbations météorologiques. La méthodologie proposée repose sur l'advection de la variable conservative associée aux anomalies d'altitude : le tourbillon potentiel (PV). Le modèle utilisé, MIMOSA, advecte le PV sur un niveau isentrope, sur une grille de haute résolution, permettant de mieux représenter les petites échelles et les zones de gradient tout en contrôlant les grandes échelles grâce à une relaxation vers un PV de contrôle. Le PV MIMOSA a été introduit dans un modèle en équations primitives à l'aide d'un outil d'inversion du PV. Le choix retenu pour l'inversion est un algorithme qui fournit des solutions équilibrées au sens des équations du modèle. Différentes configurations d'advection du PV ont fourni un ensemble de conditions initiales au modèle de prévision ARPEGE. Cet ensemble dénommé ARPEGE-MIMOSA, a été appliqué à 5 cas réels de fortes précipitations : le premier épisode, ou "catastrophe de Draguignan" sur le département du Var le 15 juin 2010, est associé à une prévisibilité particulièrement faible ; les 4 autres cas ont été observés en 2012 durant la campagne HyMeX et ont été utilisés comme un premier échantillon pour évaluer l'apport statistique du système de prévision d'ensemble ARPEGE-MIMOSA. Le cas du 15 juin 2010 a fait l'objet d'une étude détaillée, qui a notamment confronté l'impact de perturbations d'altitude à celui des perturbations de basse-couche. Pour cette situation, nous concluons que les incertitudes des champs d'altitude ont joué un rôle mineur durant la première phase de l'épisode en raison d'une absence de couplage entre les anomalies de surface et d'altitude. Le rôle des incertitudes de surface a été examiné au moyen de plusieurs expériences perturbées: des modifications manuelles de la pression au niveau de la mer et du champ d'humidité se sont avérées toutes deux capables d'améliorer la première phase de l'épisode. Cette amélioration a été attribuée au déclenchement d'un système fortement précipitant le long d'une zone frontale. Pour la seconde phase de l'épisode, nous avons mis en évidence le rôle de l'humidité à travers une simulation qui permet de se rapprocher du scénario observé sans toutefois atteindre le niveau de précipitation observé. Une explication alternative a été alors proposée, mettant en jeu l'insuffisance du modèle à reproduire la progression d'une onde d'altitude dans un contexte fortement diabatique. Enfin, une évaluation objective du système de prévision d'ensemble ARPEGE-MIMOSA a été réalisée à partir des 4 cas HyMeX. Les résultats obtenus avec l'ensemble ARPEGE-MIMOSA ont été comparés aux résultats issus de deux systèmes de prévision d'ensemble opérationnels. Cette comparaison a permis de mieux quantifier l'erreur de prévision attribuable à la seule dynamique d'altitude et de mettre en évidence la valeur ajoutée du système ARPEGE-MIMOSA pour les seuils de fortes précipitations.

La formation des systèmes convectifs est un processus complexe qui s'étend de l'échelle synoptique, avec la mise en place de circulations favorisant la convection, à la micro-échelle, avec les processus de formation et de croissance des hydrométéores. C'est aux échelles les plus fines que se concentre cette thèse dont l'objectif est d'étudier l'apport d'une microphysique complexe sur l'occurrence et la morphologie d'évènements fortement précipitants. La microphysique évaluée est celle du schéma LIMA, de type bulk à deux moments, capable de prendre en compte l'évolution d'une population d'aérosols multimodale et le traitement pronostique de son interaction avec les nuages et les précipitations. Dans un premier temps, l'apport de la microphysique de LIMA est évalué en comparaison à la microphysique bulk à un moment du schéma ICE3, moins sophistiqué et actuellement opérationnel à Météo-France dans le modèle AROME. Afin de mesurer l'apport de ce nouveau schéma sur la simulation de cas fortement précipitants tels que ceux qui touchent régulièrement le sud-est de la France à l'automne, deux cas d'étude de la campagne HyMeX ont été simulés avec Meso-NH et comparés aux nombreuses observations disponibles. Si l'évaluation des cumuls de précipitations montre un impact modéré de l'un ou l'autre des schémas microphysiques, l'écart est plus marqué en terme de composition et de structure des systèmes convectifs : la microphysique à 2 moments développe une structure verticale plus réaliste et introduit plus de variabilité sur les champs microphysiques. L'évaluation a aussi identifié des biais dans le schéma, notamment une surestimation des diamètres de gouttes de pluie. Des pistes d'amélioration de la microphysique de LIMA ont alors été proposées et évaluées sur les mêmes cas. Des tests de sensibilité à l'initialisation de la population d'aérosols ont ensuite été menés. Il s'avère que les aérosols n'affectent pas uniquement les hydrométéores primaires (gouttelettes d'eau nuageuse et cristaux de glace) mais aussi les autres hydrométéores, engendrant des impacts sur le développement des systèmes convectifs simulés, en termes de composition nuageuse et de précipitations. Les simulations avec une population d'aérosols réaliste initialisée à partir des analyses CAMS ont montré un impact modéré sur les cumuls de précipitations mais une amélioration plus significative de l'évolution temporelle du système (intensification, dissipation) et de la composition nuageuse, réduisant le diamètre des gouttes de pluie sur les cas d'étude
The triggering and growth of Convective systems is a complex process that extends from the synoptic scale, with the establishment of atmospheric circulations promoting convection, to the microscale, with the formation and growth processes of hydrometeors. This PhD focuses on these finest scales and investigates the contribution of complex cloud-microphysics to the occurrence and morphology of heavy precipitation events. The two-moment microphysical scheme LIMA evaluated in this study takes into account the evolution of a multimodal aerosol population and the prognostic treatment of its interaction with liquid and ice clouds and precipitation. First, the contribution of LIMA is evaluated in comparison to the ICE3 one-moment bulk microphysical scheme, which is less sophisticated and currently operational in the AROME model at Météo-France. In order to measure the performance of this new scheme, two case studies of the HyMeX campaign were simulated with the Meso-NH model and compared to a wide variety of available measurements. The assessment of cumulative precipitation shows a moderate impact of each of these microphysical schemes, but the difference is more pronounced in terms of convective systems composition and structure: the two moment microphysics develops a more realistic vertical structure and introduces more microphysical variability. The evaluation also identified biases in the scheme (such as an overestimation of rain drop diameters). Some improvements to the implementation of LIMA were proposed and evaluated on the same cases. Then, the scheme is used to perform a sensitivity test to the aerosol population on the same case studies. Tests on the concentration of idealized populations have shown that aerosols do not only affect primary production of cloud droplets and ice crystals but also precipitating hydrometeors, causing impacts on the development of simulated convective systems in terms of cloud composition and generated precipitation. Simulations based on a realistic aerosol population initialized from CAMS analyses also showed a moderate impact on cumulative precipitation, but a more significant improvement on the temporal evolution of the system (intensification, dissipation) and cloud composition, leading to a reduction of rain drop diameters in the studied cases

En Afrique de l'ouest, trois types d'aérosols prédominent : les poussières désertiques, les aérosols de feu de biomasse et les sels marins. Le mélange de ces trois types de particules d'aérosols peut impacter à divers degrés les propriétés radiatives de l'atmosphère ainsi que la formation et la précipitation des nuages. Dans le cadre de la campagne de mesures AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) et pour caractériser au mieux ces particules, une veine de prélèvement ainsi qu'une plate-forme instrumentale ont été développés et implémentées dans un avion de recherche, l'ATR-42. Deux cas d'étude ont été sélectionnés, en juillet (SOP1) et en août (SOP2) 2006 afin de comprendre l'impact des systèmes convectif de méso-échelle (MCS) sur les propriétés hygroscopiques des aérosols. Les résultats des observations montrent une augmentation des propriétés hygroscopiques des particules due à la présence d'une pellicule de surface composée d'éléments solubles (sulfate, nitrate et chlorure). De façon à mettre en évidence les processus responsables de ces modifications, une simulation numérique a été réalisée. Cette simulation permet de décrire le mélange qui s'opère en phase aqueuse entre des éléments solubles et des poussières désertiques lesquelles, après évaporation, se recouvrent d'une pellicule de surface avant d'être réinjectées dans l'atmosphère
In West Africa, three types of aerosols prevail: desert dusts, biomass burning particles and sea salts. The mixing of these three types of particles may have consequences on atmospheric radiative properties and on cloud formation and precipitation. Within the framework of AMMA (African Monsoon Multidisciplinary Analyses) and to better characterize these particles, an isokinetic inlet as well as an instrumental platform were developed and deployed in the French research aircraft (ATR-42). Two study cases (July SOP1 and August SOP2 2006) illustrate the impact of the meso-scale convective systems (MCS) on the hygroscopic properties of particles. The observed results show an increase of particle hygroscopic properties due to the coating of soluble elements (sulfate, nitrate and chloride). Then, the simulation of the first study case shows the mixing of soluble elements and desert dusts in aqueous phase (i. E. Cloud droplets). After evaporation, dust particles coated with soluble elements are released in the atmosphere

L’étude des propriétés et processus microphysiques caractérisant la phase glace permet de mieux définir le rôle des nuages dans le cycle de l’eau et sur bilan radiatif de l’atmosphère. Les modèles atmosphériques et les codes d’inversion des données de télédétection utilisent des paramétrisations établies à partir de mesures in situ. Ces mesures servent également des besoins industriels en lien avec la problématique du givrage en aéronautique. L’étude présentée se base sur les données de deux campagnes aéroportées réalisées dans le cadre de la collaboration internationale HAIC-HIWC, ciblant les zones à fort contenu en glace que l’on peut observe rau sein des systèmes convectifs à méso-échelle (MCS) tropicaux. Sur la question des relations « masse-diamètre » (m - D) d’abord, une nouvelle approche est présentée. Basée sur la résolution d’un problème inverse, elle permet de restituer la masse des cristaux à partir de mesures colocalisées classiques en s’affranchissant de la traditionnelle hypothèse de loi puissance, et montre que cette dernière ne permet pas de représenter correctement les propriétés massiques de populations de cristaux hétérogènes (morphologie et tailles différentes) typiques des MCS. La variabilité horizontale des distributions de tailles permet d’étudier le vieillissement de l’enclume d’un point de vue microphysique et de souligner le rôle essentiel du processus d’agrégation dans l’élimination des petits cristaux apportés dans la haute troposphère par la convection profonde et dans la formation d’agrégats supra-millimétriques, précurseurs glacés des précipitations stratiformes. Les relations m - D restituées permettent d’identifier des régimes microphysiques distincts et ouvre la voie aux développement d’une paramétrisation de la masse volumique des hydrométéores en fonction de critères environnementaux
The detailed characterization of ice cloud microphysics is key to understand their role in theEarth’s hydrological cycle and radiation budget. The developement of atmospheric models and remote sensingalgorithms relies on parametrisations derived from in situ measurements. These measurements are also usedby the aviation industry to handle the problem of ice crystal icing. This PhD work presents an analysis of themass and size properties of ice crystals observed in high ice water content areas embedded in tropical mesoscaleconvective systems (MCS) during two airborne field campaigns of the HAIC-HIWC international project.A new approach is developped to derive mass-size relationships (m - D) from size distributions and icewater contents. The retrieval is formulated as an inverse problem which waives the power law constraint, aclassical assumption that proves to be an oversimplification when applied to heterogeneous populations of iceparticules typical of MCS anvils.The horizontal variability of size distributions and the aging of MCS anvils is described in terms of microphysicalprocesses. The importance of the aggregation growth process is emphasized as it efficiently removessmall ice particles brought into the upper troposphere by deep convection and significantly contributes to theformation of large agregates, precusor of the stratiform precipitations. The analysis of mass properties revealsthat distinctive microphysical regimes may be identified from the m-D relationship retrieved in various conditions.It paves the way toward a statistical model of the effective density of ice particles as a function of environmentalparameters

La formation des Cyclones du Cap Vert met en jeu divers processus : les thalwegs, dorsales de l'onde d'Est africaine et l'anticyclone saharien en moyenne troposphère, les thalwegs des moyennes latitudes en moyenne et haute troposphère, le flux de mousson et les alizés au large de la côte Ouest africaine en basse troposphère, les systèmes convectifs. Ces processus sont étudiés à l'aide d'une climatologie sur cinq ans d'analyses du Centre Européen de Prévision Météorologique à Moyen Terme et d'images Meteosat. Deux cas particuliers sont ensuite modélisés avec Méso-NH : celui de la perturbation qui a donné naissance à l'ouragan Helene (2006) et celui de la « Perturbation D », un cas de non-cyclogénèse observé pendant la campagne AMMA / SOP-3 à Dakar en septembre 2006. Les évolutions des perturbations simulées sont quantifiées à l'aide de bilans d'énergie et de tourbillon. Le résultat principal de cette thèse est que l'ajustement géostrophique du champ de vent à une perturbation de pression d'origine convective dans la région des Îles du Cap Vert ne se produit que lorsqu'il y a un apport d'énergie cinétique tourbillonnaire par une conversion barotrope, ainsi qu'une advection horizontale de tourbillon cyclonique. Ceci confirme l'hypothèse bien connue selon laquelle la cyclogénèse tropicale est le résultat d'une interaction entre systèmes convectifs et un environnement favorable.