L'analyse et la prévision des conditions météorologiques, à l'aide de modèles numériques, nécessitent une puissance informatique impressionnante. C'est pourquoi il nécessite l'utilisation d'un puissant superordinateur pour assimiler et traiter toutes ces données. Chaque nouvelle prévision est le résultat d'une suite de processus informatiques, que l'on appelle une passe opérationnelle. Chaque passe produit les données nécessaires au début de la suivante, formant ainsi un cycle ininterrompu d'assimilation des données et de prévision du temps.
Le centre de recherche en prévision numérique et le CMC ont développé depuis 40 ans différents modèles informatiques pour la prévision du temps. Les modèles actuels sont:
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Le modèle Global Environnemental Multiéchelle (GEM) est un modèle basé sur un algorithme d'advection semi-lagrangien semi-implicite. Ce modèle est executé en 3 configurations:
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Régional: résolution de 15 km dans l'horizontal et 58 niveaux dans la verticale. Il ne couvre que l'Amérique du Nord et est utilisée pour la prévision à court terme (moins de 48 heures).
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Globale: la configuration dite globale, qui couvre la planète Terre avec une résolution de grille de 0,9° (latitude et longitude), sert à faire une prévision jusqu'à 10 jours.
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Aire limitée (GEM-LAM), sert a raffiner, généralement à plus haute résolution, les prévision sur une zone déterminée à l'intérieur du modèle GEM régional. Cette approche permet une meilleur prévision du développement de la convection et une meilleure paramétrisation des effets locaux.
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Le modèle Spectral à éléments finis (SEF) est un modèle à analyse spectrale utilisé pour la prévision d'ensemble.
Les sorties du modèle GEM sont aussi utilisées comme intrants pour d'autres modèles, pour la prévision de divers phénomènes:
- vagues océaniques;
- transport atmosphérique des cendres volcaniques et des radionucléides;
- qualité de l'air et le smog;
- ozone stratosphérique et radiation UV solaire;
Le CMC utilise également des modèles climatologiques pour des prévisions à moyen et long terme:
- prévisions saisonnières;
- prévisions de changement climatique;
Évolution du système de prévision global au CMC
| Date | Nom du modèle | Changement | Résolution horizontale (lat-lon, degré) | Résolution horizontale (lat-lon, km) | Résolution verticale (nombre de niveaux) |
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| 24 octobre 2006 | GEM meso-global | Amélioration de la résolution spatiale du modèle GEM | 0,33x0,45 (800x600) | 33 km à 49° de latitude | 58 |
| 15 mars 2005 | GEM 4D-VAR | Analyse sur l'axe temporel en plus des trois dimensions spatiales | 0,9x0,9 | 100 km à 49° de latitude | |
| 14 octobre 1998 | GEM | | 0,9x0,9 | 100 km à 49° de latitude | L28 |
| 18 juin 1997 | SEF T199/L21 | Analyse 3D-VAR | T199 | | L21 |
| 14 juin 1995 | SEF T199/L21 | | T199 | | L21 |
| 16 juin 1993 | SEF T119/L21 | | T119 | | L21 |
| 12 mars 1991 | SEF T79/L21 | | T79 | | L21 |
| 15 juin 1988 | SEF T59/L15 | Analyse globale en mode hémisphérique | T119 | | L15 |
| 15 avril 1985 | SEF T59/L15 | Physique V9, grille gaussienne 130x32 | T59 | | L15 |
| juin 1984 | SEF T59/L15 | | T59 | | L15 |
| mai 1983 | SEF R29/L13 | Physique V9 | R29 | | L13 |
| décembre 1981 | SEF R29/L13 | Grille gaussienne 96x32 | R29 | | L13 |
| décembre 1978 | SEF R29/L10 | Physique V8 | R29 | | L10 |
| janvier 1978 | SEF R29/L5 | Analyse par interpolation optimale (OI) | R29 | | L5 |
| mars 1977 | SEF R29/L5 | Physique V7 | R29 | | L5 |
| 18 février 1976 | SEF R20/L5 | Physique V6 | R29 | | L5 |
| septembre 1975 | Modèle barocline 7 niveaux | | | | 7 |
| septembre 1968 | Modèle barocline 4 niveaux | | | | 4 |
| 1950-1968 | Modèle barotrope | | | | |
- Le nombre après T ou R représente le nombre d'onde
- L est le nombre de niveau dans la verticale
Référence: Évolution du système de prévision global au CMC de 1950 à aujourd'hui