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Il est crucial d'augmenter le délai d'anticipation des crues rapides méditerranéennes pour mieux anticiper leur impact. Mais la prévision hydrométéorologique est affectée par plusieurs sources d'incertitude : l'incertitude majeure qui provient des prévisions de précipitations utilisées en entrée des modèles hydrologiques, mais aussi la connaissance de l'humidité initiale du sol et le modèle hydrologique lui-même. Pour échantillonner ces incertitudes, des systèmes de prévision d'ensemble hydrométéorologique sont conçus et comparés. Ils sont basés sur le modèle atmosphérique à l'échelle kilométrique AROME de Météo-France et sur le modèle hydrologique ISBA-TOP, dédié aux bassins méditerranéens à réponse rapide. L'incertitude sur la prévision des pluies est échantillonnée en utilisant la PEARO, prévision d'ensemble avec AROME, en entrée d'ISBA-TOP ou en introduisant dans les sorties déterministes d'AROME des perturbations basées sur des climatologies d'erreur de prévision de la pluie. Pour considérer les incertitudes sur la modélisation hydrologique et sur l'état initial du sol, des méthodes de perturbation des paramètres les plus sensibles d'ISBA-TOP et de l'humidité initiale du sol ont été conçues. Les scenarii de précipitations de la PEARO sont ensuite utilisés en entrée d'une version d'ISBA-TOP où ces méthodes de perturbation sont appliquées. Ce système de prévision prenant en compte différentes sources d'incertitude englobe bien les observations de débits sur plusieurs cas d'étude et bassins versants. Un petit nombre de membres permet déjà de meilleures performances en termes de prévisions de débits qu'une prévision déterministe.