Préparer les prévisions météorologiques de demain

Publié par Redbran le 22/04/2021 à 13:00
Source: CNRS INSU

Système orageux fortement précipitant dans le Golfe du Lion vu depuis le bord du P/T Le Provence
© Sophie Belamari, CNRM, Météo-France
Prévoir les phénomènes météorologiques dangereux est essentiel pour assurer la sécurité des personnes et des biens. En région méditerranéenne, les aléas hydro-météorologiques violents sont particulièrement fréquents. L'anticipation (Au sens général du terme, une anticipation correspond à une phase où sont...) de ces phénomènes est un enjeu majeur mais aussi un défi: les évènements de fortes pluies et les crues-éclair dévastatrices sont des phénomènes intenses, soudains et souvent localisés.

Pour améliorer la prévision de ces évènements intenses, différents travaux ont été entrepris dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) HyMex du programme MISTRALS ces dernières années afin de faire progresser les modèles numériques de prévision du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...).

Grâce à des collaborations internationales étroites entre modélisateurs et experts en instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :), les campagnes de mesures du projet HyMeX ont permis d'élargir et compléter les réseaux d'observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) (GPS ou radars par exemple). Ces derniers sont utilisés pour l'initialisation des prévisions et pour effectuer une première évaluation de l'intérêt d'instruments de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) (lidars, radars embarqués, ballons dérivants et détecteurs d'éclairs, notamment), afin de mieux prévoir les systèmes précipitants.

Par ailleurs, le réalisme des modèles de prévision a été amélioré par une représentation plus précise des processus physiques au sein de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...). Ainsi, l'étude des échanges turbulents dans et au bord des nuages convectifs, les cumulonimbus (Le cumulonimbus, de la famille des cumulus, est le nuage qui présente la plus grande extension...), a conduit au développement de nouvelles formulations mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) de ces processus. Une représentation plus détaillée des aérosols, gouttelettes et cristaux et de leurs interactions a été mise au point (Graphie) et validée pour la prévision des systèmes fortement précipitants. Des travaux sur la représentation des échanges entre atmosphère et mer Méditerranée (Méditerranée signifie entre les terres. La mer Méditerranée est une mer intracontinentale...) ont permis de prendre en compte les petites structures océaniques et les vagues, ainsi que leur évolution au cours de la prévision.

Enfin, la méthode de prévision d'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...), consistant à prévoir plusieurs scénarios d'évolution de l'atmosphère, a été plus largement développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) pour des modèles de résolution fine de quelques kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...). Cette approche permet aujourd'hui aux prévisionnistes d'estimer la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un...) qu'un événement intense se produise à une échéance de 48 heures (L'heure est une unité de mesure  :). Elle apporte aussi une plus-value dans l'initialisation des modèles de prévision par le biais d'une description améliorée des statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle...) d'erreurs.


Visualisation 3D d'un système fortement précipitant se formant en mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) lors de la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés...) HyMeX et reproduit dans une simulation du modèle Meso-NH à 150m de résolution. L'illustration des contenus en eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) nuageuse et précipitante et en glace (La glace est de l'eau à l'état solide.), ainsi que des forts mouvements ascendants (régions vertes) et subsidents (régions orangées) au sein des nuages, permet de mieux comprendre l'organisation (Une organisation est) complexe de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) pluvio-orageuse.
© Olivier Nuissier, CNRM, Météo-France (Météo-France est l'organisme français de météorologie, un...)

Ainsi, le programme HyMeX MISTRALS a été un formidable accélérateur dans l'effort d'amélioration continue des systèmes de prévisions météorologiques. Il a également permis de définir les objectifs pour la prévision météorologique (La prévision météorologique est une application des connaissances en...) de demain. Celle-ci progressera dans son réalisme via une meilleure résolution, des formulations mathématiques adaptées et par les couplages avec les autres composantes du système (mer, végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui...),...). Ce système de prévision intégrera un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) toujours croissant d'observations comme celles collectées par des objets connectés et fournira avec plus d'anticipation des outils d'aide à la décision à l'échelle infra-départementale, adaptés aux utilisateurs.

Auteures et auteurs:
Cindy Lebeaupin Brossier, Nadia Fourrié, Benoit Vié, Didier Ricard, Olivier Caumont, Yann Michel.
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