Un modèle météo est-il plus fiable qu'un autre ?

Vous vous demandez peut-être quel modèle météo choisir pour avoir la météo la plus fiable ? AROME, ARPEGE, CEP, ICON, WRF, HARMONIE, GFS ? Qui sont-ils au départ et lequel se démarque à l’arrivée ? Si seulement la réponse était aussi simple…

Qu'est-ce qu'un modèle météo ?

Vous avez probablement une application météo ou plusieurs que vous comparez régulièrement. Derrière ces images de soleil, ces températures et ces quantités de pluie qui s’affichent sur vos écrans se cachent les modèles météorologiques.

Les modèles météorologiques prennent en compte l’état de l’atmosphère à un instant donné et simulent un ou plusieurs scénarios en effectuant un nombre colossal de calculs. Ces calculs prennent en compte les équations de Navier-Stokes représentant la physique de l’atmosphère. Les modèles sont mis à jour plusieurs fois par jour (entre 4 et 8 fois par jour). Il existe des modèles océaniques et terrestres mais c’est encore un autre sujet (Sachez juste qu’ils sont couplés avec les modèles atmosphériques). Je vais parler ici très rapidement des modèles qu’on rencontre assez souvent, les modèles déterministes et ensemblistes pour la prévision du temps à 15 jours.

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source Pixabay

Les deux grandes catégories de modèles

Les modèles numériques de prévision du temps, modèles atmosphériques, se divisent en deux catégories :

  • Les modèles globaux (grande échelle). Ils couvrent la planète Terre en 3 dimensions. Imaginez un découpage en 3 dimensions de l’atmosphère qui recouvre notre planète avec une trentaine de couches d’atmosphère et des carrés de 0.25° (27 km environ à nos latitudes) de largeur et de longueur. Si vous détestez les maths, oubliez la partie en italique qui suit. [Si vous aimez les maths, un calcul rapide permet de connaître le nombre de points que ce modèle va calculer pour chaque échéance de prévision. Avec 180° de latitude en tout et 360° de longitude, on aura environ à la surface 180*4*360*4=1 814 400 points pour uniquement la température en surface Maintenant, si on a 30 couches d’atmosphère à la verticale, alors on a 1 814 400 * 30 = 54 432 000 points de température sur la planète. En sachant qu’il y a aussi l’humidité, la pression, le vent moyen… et des dizaines d’autres paramètres, alors on se retrouve vite avec des milliards de points pour une seule heure de prévision !] On peut citer le modèle GFS (USA), ECMWF (EUROPE), ICON (ALLEMAGNE), ARPEGE (FRANCE), JMA (JAPON)… Ces modèles peuvent aller loin dans le temps (10 jours, 15 jours ou un peu plus) mais sont moins précis (le relief est lissé, les phénomènes locaux comme les orages ou fortes rafales sont mal représentés et la précision est généralement de 3h/3h même quelques modèles prévoient 1h/1h à +5 jours désormais).
  • Il existe des modèles plus précis qui demandent plus de puissance encore de calcul. Les modèles à maille fine (fine échelle). Il faut imaginer pour des modèles régionaux qui simulent tout ce qui se passe avec une précision de 4, 3, 2 ou même 1 km en fonction des modèles avec un nombre de couches verticales qui peut monter à 90 voire plus en fonction des modèles. On peut se demander alors aux frontières de ces modèles, que se passe-t-il ? Il faut savoir qu’un modèle régional est forcé par un modèle global à ses frontières. Ce qui signifie qu’au moment de lancer le scénario de prévisions, à l’état initial, la température, pression, humidité correspond à celle du modèle global forceur à la frontière. Ces modèles étant plus précis, leur prévisibilité diminue plus rapidement avec le temps et généralement, leur horizon de prévision se situe à 36/48 h rarement plus avec un pas 1h/1h. Vous avez les modèles AROME (FRANCE), WRF (USA ou autre car modifiable), COSMO (Allemagne) qui sont des modèles à maille fine. Il existe plusieurs granulométries parfois pour un même modèle (AROME à 1.3 km et 2.5 km par exemple). Ces modèles servent d’outil aux prévisionnistes pour prévoir les phénomènes locaux localement violents sur un pays avec une plus grande précision mais sont parfois trop extrêmes et à prendre avec du recul ou à fusionner avec d’autres modèles.
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Où sont calculées les sorties des modèles ?

Rassurez-vous, ce ne sont pas les météorologues ou apprentis météorologues qui calculent eux-mêmes toutes ces données ou alors en faisant du post-traitement des sorties brutes ou de la correction automatique. Rares sont les modèles qui peuvent être paramétrés par les utilisateurs (WRF qui nécessite un modèle global (GFS/ARPEGE/ECMWF) pour être forcé et une puissance de calcul suffisante pour tourner). Ce sont à la base de tout des supercalculateurs financés par les états qui permettent aux centres nationaux de sortir des prévisions en assimilant de fortes quantités d’observations (sol, aériennes, radar) en quelques heures.

Les prévisions visibles sur les sites web et applications sont donc des sorties modèles ?

Très souvent, les applications météo ou sites web reprennent automatiquement les sorties brutes des modèles (pourquoi s’embêter après tout ?) mais certains organismes nationaux ou privés soucieux de la qualité de leurs prévisions avec la présence de météorologues en interne font différemment et mettent à la disposition des usagers des données traitées et améliorées partiellement ou totalement (comme sur meteo85.com).

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Faire ses propres prévisions en 6 étapes ? À vos risques et périls ...

  1. Ne JAMAIS faire confiance à des données brutes ou automatisées lorsqu’il y a un enjeu de sécurité et ce même si vous y mettez de l’intelligence artificielle ou tout autre technologie. Contactez un service de météorologie lorsqu’il y a un enjeu. Le métier de météorologue demande une solide formation en analyse/prévision et ne s’improvise pas.
  2. Si vous souhaitez jouer aux apprentis météorologues (à vos risques et périls), observez le temps qu’il fait, les images satellites et les images radar ou d’impacts de foudre si vous savez les décrypter. De nombreux sites gratuits diffusent les observations en temps réel sur le monde entier. Vous allez rapidement voir si un modèle ou un autre se trompe totalement ou s’il est bien calé dans le temps et l’espace.
  3. Si un ou plusieurs modèles sont bien calés dans le temps et l’espace, alors visualisez les prévisions en parallèle et voyez si les deux scénarios sont identiques. Ils le seront peut-être au début mais vous allez vite voir les différences se multiplier et à ce moment là, votre connaissance des modèles (biais froid ou chaud, humide ou sec…) va parler et votre expérience pourra vous permettre d’en sélectionner un seul ou plusieurs, ou de les pondérer…
  4. Souvenez-vous, il existe deux types de modèles, globaux et à maille fine. Généralement, à +12h, un modèle à maille fine sera « en moyenne mais pas toujours » meilleur qu’un modèle global mais plus ça ira dans le temps, plus les modèles globaux seront meilleurs notamment à +36h. Ensuite, vous aurez le choix entre les modèles globaux (ECMWF et GFS). Il faut savoir que généralement, les modèles sont meilleurs près de leurs lieux de conception (ce qui n’est pas toujours le cas). ARPEGE MONDE aura de meilleurs résultats en France qu’aux États-Unis par exemple tandis qu’un WRF de la NOAA aura de meilleur scores aux États-Unis qu’en France en moyenne (vous pourrez le vérifier à l’expérience). Attention à ceux qui vous vendront ECMWF meilleur que tous les autres partout dans le monde. Ce n’est pas toujours le cas ! Il faut savoir que GFS est gratuit (et surexploité) et ECMWF payant (et onéreux) …
  5. Multipliez les modèles au possible et les sources de données pour faire une prévision multi-modèles (ensembliste) vous permet de lisser les erreurs mais attention, le fait de trop moyenner peut cacher des informations importantes (vents violents ou orages par exemple). Tout dépend de ce qui est recherché après exploitation de la donnée météo.
  6. À long terme, BANISSEZ les modèles déterministes (GFS ou ECMWF) et optez pour des modèles ensemblistes (GFS ENSEMBLE ou ECMWF ENSEMBLE). Pourquoi ? L’atmosphère est chaotique et vous le remarquerez en comparant plusieurs modèles. Dans les modèles ensemblistes, plusieurs dizaines de scénarios sont simulés et la moyenne de ces scénarios vous donnera la température la plus probable, la vitesse du vent la plus probable… Ainsi que les écarts types ou panaches de probabilités de tous ces scénarios. C’est ce que vous pouvez voir dans les prévisions agricoles sur meteo85.com lorsque vous avez les min-max de pluie à 15 jours. Au-delà de 5 jours, on parle de tendances et on dégage un indice de confiance (1/5 à 5/5 pour qualifier la convergence des scénarios).
jongleur

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Se former à la prévision, c'est possible dans certains cas

Comme vous pouvez le constater, la prévision météo n’est pas une histoire d’un modèle et d’un clic mais bien plus complexe que ça.

Cela nécessite une ou plusieurs formations en fonction de l’utilité qu’on en a pour tout ce qui est autonomie et risque à gérer par soi-même (nautisme, parapente, randonnée [pédestre, cyclable, canoë, ski, raquettes], trek, aéronautique, spéléologie, alpinisme, virée dans l’espace…).

Lorsque vous ne pouvez pas vous procurer les précieux services d’un météorologue, alors vous devez par vous-même gérer la prévision météo et prendre des décisions (agriculture, excursions, tourisme) et cela peut devenir un vrai casse-tête avec des modèles qui sont très souvent en désaccord et votre envie absolue d’avoir du beau temps, de la chaleur, ou de la pluie pour l’irrigation…

Dans ce cas, une formation pourrait-être utile.

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Si vous voulez vraiment faire vos propres prévisions

Alors, cette méthode pourra vous guider (il en existe plusieurs, il faut juste comprendre la logique): commencez par observer le temps qu’il fait, ensuite regardez les modèles disponibles plutôt à fine échelle à J+0 et J+1 et enfin les modèles globaux à J+2 jusqu’à J+4 pour estimer le temps à venir. Ensuite, regardez les modèles ensemblistes pour dégager les tendances et l’incertitude à plus de 5 jours et si vous faites erreur, réessayez, réessayez encore et encore pour comprendre le comportement des modèles.

Il existe certains passionnés en France qui ont quasiment égalé le niveau de certains prévisionnistes pour leur lecture des modèles et s’être documentés en passant des années et des années à scruter les modèles et leurs mises à jour.

Le plus important est l’humilité et surtout de ne pas regarder ce qui vous intéresse mais uniquement ce qui paraît le plus probable

La météo ne peut-être contrôlée mais se doit d’être anticipée.

Alors à toi qui aura lu cet article jusqu’au bout, merci et… Bon vent !

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