Comment prévoit-on le temps qu’il va faire ?

Carte d'un modèle de prévisions météo

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20h50 un dimanche soir… Confortablement installée dans le canapé, une famille attend avec impatience le bulletin TV météo dominical qui distillera les prévisions météo de la semaine à venir…

 

* Générique ! *

 

C’est parti pour 2min30 d’informations météorologiques distribuées en condensé. Il faut faire vite ! Le présentateur TV (ou la présentatrice) communique un maximum d’informations en un minimum de temps. Tout semble être réglé comme du papier à musique. Chaque téléspectateur y va de son commentaire : « oh non, encore une semaine pourrie ! », « Regarde la chance qu’ils ont dans le sud, ils n’ont que du soleil eux ! ».

 

La scène que je viens de décrire se répète chaque dimanche et même chaque jour de semaine dans des millions de foyers. Même si avec l’éclosion des nouvelles technologies nous consultons de plus en plus les prévisions en ligne (coucou internet :) ), un très grand nombre d’entre nous restons attachés au bulletin télévisuel.

Alors si d’apparence tout semble simple et donne l’impression d’être servi sur un plateau, il n’en est rien. Loin de là ! Vous êtes-vous déjà demandé comment on prévoyait la météo pour les jours à venir ? Posez-vous une question simple : comment ces petits pictogrammes sont-ils arrivés là sur cette carte ?

Et bien non… ils ne sont pas sortis d’un chapeau comme ça tout seul !

Les prévisions météorologiques se basent sur des principes physiques complexes et sont déterminées avec l’aide de machines et de l’expertise humaine, celle des météorologues en l’occurrence. Avec tous les moyens dont nous disposons aujourd’hui, la prévision météorologique est devenue une pratique très professionnelle bien loin de l’amateurisme des dictons inventés par le passé.

Acquisition des données

Si les prévisions météo sont devenues possibles c’est grâce en grande partie aux outils de mesures qui peuvent faire des relevés (température, pression, vent, etc.) sur la terre ferme ou dans l’atmosphère. Ce sont ces données qui sont fournies aux outils de prévisions qui les utilisent pour prédire le temps qu’il fera dans les prochains jours. Voyons quels sont ces outils de mesures !

Stations météorologiques

Elles sont disposées en surface et mesurent à l’aide de capteurs différents paramètres physiques liés à l’évolution du climat. Certains de ces capteurs sont placés dans un abri afin de les protéger du rayonnement solaire et de garantir l’équilibre thermique avec l’air extérieur.

Si les premières stations météo étaient manuelles et nécessitaient de faire des relevés à intervalles de temps réguliers, celles-ci se sont automatisées avec le temps et ne demandent désormais que peu d’interventions de la part de l’homme, si ce n’est pour l’entretien et les réparations.

On retrouve ces stations dans différents lieux :

  • Dans les services météorologiques nationaux / régionaux
  • Dans les domaines agricoles
  • Sur les autoroutes
  • Chez les particuliers

 

Station météo

Station météo professionnelle – Crédit photo : Daniel Chanliev

 

 

Radio-sondages

Il s’agit de ballons sondes non habités remplis d’hélium qui servent à faire des mesures physiques de l’atmosphère durant son ascension. Ils peuvent atteindre l’altitude de 35 kilomètres contrairement aux avions en fournissant à moindre coût ces données météorologiques. Ils sont équipés d’un système de radiolocalisation ce qui permet donc de déterminer la vitesse des vents présents aux différentes altitudes traversées.

 

Ballon sonde météo

Ballon sonde – Crédit photo : Laikolosse

 

Satellites météorologiques

Il existe deux types de satellites météorologiques :

  • Les satellites géostationnaires
  • Les satellites circumpolaires

Les satellites géostationnaires se situent à une altitude de 35 880 kilomètres au dessus de l’équateur. Cette altitude leur permet d’orbiter de manière synchrone avec la Terre et donc de visualiser toujours les mêmes portions du globe.

Les satellites circumpolaires sont quant à eux à basse altitude (environ 800 km) et leur trajectoire passe au niveau des pôles. Leur axe de rotation est perpendiculaire à l’axe entre le Soleil et la Terre ce qui leur permet pour un point donné sur la surface terrestre de passer chaque jour à la même heure solaire. Grâce à leur proximité avec la Terre, les satellites circumpolaires possèdent une bien meilleure définition que les satellites géostationnaires et peuvent ainsi voir des détails importants comme la forme des nuages et la température à leur sommet.

 

Radars météorologiques

Les radars météorologiques ont la faculté de détecter les précipitations quelque soit leur type :

  • Pluie
  • Neige
  • Grêle

Ces outils sont d’une importance capitale car ils donnent la possibilité de faire de la prévision immédiate ce qui est bénéfique notamment lors de phénomènes violents et localisés comme les orages.

 

Bouées, navires et aéronefs

Les océans et le ciel sont également des endroits de choix pour faire des mesures météorologiques en vue de les exploiter pour faire des prévisions.

Les bouées, ancrées ou dérivantes, sont équipées d’instruments de mesures ainsi que d’un système radio (VHF) ou satellitaire pour transmettre les données collectées à la terre ferme.

Les navires participent eux aussi aux relevés météorologiques que ce soit dans le cadre de missions d’océanographie, de recherche sur la pollution ou même d’opérations de sauvetage en mer.

De la même manière, les avions sont aussi équipés d’instruments de mesures qui leur sont directement utiles pour naviguer dans de bonnes conditions.

 

Bouée météorologique

Bouée météorologique – Crédit photo : U.S. Army Corps of Engineers Norfolk District

 

Simulation en 3 dimensions

Les simulations sont réalisées par des super-calculateurs qui traitent l’ensemble des données en suivant des modèles numériques mis au point par les scientifiques. Ces modèles sont régis par les lois de la physique de l’atmosphère (thermodynamique et mécanique des fluides). Les super-calculateurs sont de puissants ordinateurs qui sont capables d’effectuer plusieurs milliards de calculs à la seconde. Par exemple, celui de Météo-France dispose d’une puissance de calcul de 1 Pétaflops soit 1 million de milliards d’opérations à la seconde.

Les modèles ont pour rôle de simuler l’évolution de l’atmosphère à partir d’un état initial connu d’après les données remontées par les outils de mesures. Pour cela, l’atmosphère est découpé en une multitude de cubes ayant une même taille prédéfinie : on parle alors de maillage. Ces cubes appelés boîtes élémentaires possèdent tous des valeurs de pressions, températures, humidité, vent qui leur sont propres et leur évolution est prédite par ces modèles numériques.

 

Analyse par les prévisionnistes

Le prévisionniste étudie les sorties des modèles avec son expérience est ses connaissances des climats locaux. Il ajuste également la prévision pour les échéances proches que les modèles n’ont pas pu calculer (prévision immédiate) en se basant sur des images satellites ou bien les données issues des radars ou des stations météorologiques.

Les prévisionnistes interprètent donc ces données brutes et les transforment en produits consommables pour les utilisateurs (grand public, médias). Ils ont aussi un rôle important lors d’événements dangereux et sont responsables des avis de vigilance émis à destination des services en charge de la sécurité des civils.

 

Carte modèle prévisions météo

Température moyenne sur 24 heures à 2 mètres – Crédit photo : Eoin Brazil

 

La prochaine fois que vous aurez l’occasion de regarder le bulletin météo à la TV, vous repenserez à coup sûr aux différentes étapes évoquées dans cet article. Et à ce moment là vous saurez que les choses ne sont pas si simples qu’elles ont l’air en apparence 😉

 

Crédit photo « A la Une » : Météociel

 

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