Prévision météorologique - Définition

Introduction

La prévision météorologique sauve des vies: trajectoire prévue de l'ouragan Rita.

La prévision météorologique est une application des connaissances en météorologie et des techniques modernes de prises de données et d’informatique pour prédire l’état de l’atmosphère à un temps ultérieur. L’histoire de la prévision du temps remonte aux temps immémoriaux avec les oracles et devins mais la science moderne date vraiment de la fin du XIX^e siècle et du début du XX^e siècle. Elle s’est cependant affirmée depuis la Deuxième Guerre mondiale alors que les moyens techniques comme le radar et les communications modernes ont rendu l’accès aux données plus rapide et plus nombreuses.

Les lois régissant le comportement de l’atmosphère sont dérivées de la mécanique des fluides. On peut grâce à des modèles mathématiques et des superordinateurs les résoudre. Malgré tout, même si la résolution de nos données a augmenté exponentiellement, la prévision reste autant un art qu’une science. En effet, l’état de l’atmosphère peut être compris dans la théorie du chaos et ne peut jamais être complètement défini ce qui laisse place au facteur humain dans la prévision.

Histoire de la prévision météorologique

Imaginons une sphère en rotation de 12 800 kilomètres de diamètre avec une surface rugueuse et surmontée de 40 kilomètres d’un gaz mixte dont la concentration des composantes varie avec le temps et l’espace. Le tout est chauffé par une fournaise nucléaire situé à 150 millions de kilomètres. Imaginons également que cette sphère tourne autour du réacteur et que les différents endroits de sa surface sont réchauffés différemment selon le point où en est la trajectoire. Imaginons en plus que la couche de gaz reçoit également de la chaleur de la surface de la sphère, en général de façon constante mais quelques fois de façon violente et soudaine.

Après avoir regardé l’évolution de ce processus durant un certain temps, imaginons qu’on vous demande de prédire quel sera son état en un point de sa surface un, deux ou même plusieurs jours dans le futur. C’est essentiellement ce qu’on demande jour après jour aux météorologistes. Bob Ryan, météorologiste, Bulletin of the American Meteorological Society, 1982.

Carte météorologique de l'Europe, 10 décembre 1887

La vie et le travail de bien des gens dépendent de la météorologie. Les devins de l’âge de pierre et les prêtres de l’antiquité ont essayé de prédire le temps qu’il ferait pour pouvoir obtenir de bonnes récoltes, éviter les inondations, etc. Dès 3000 av. J.-C., le chinois Nei Tsing Sou Wen écrit le premier ouvrage sur la météorologie qui comprend également des prévisions. En 650 av. J.-C., les babyloniens avaient déduit le temps qu’il ferait grâce à l’observation des types de nuages et autour de 340 av. J.-C., Aristote décrivait les patrons météorologiques. En 300 av. J.-C., le philosophe Théophraste publie même "Les signes du temps" , premier ouvrage de prévisions météorologiques en Europe .

Les anciennes méthodes de prévision du temps étaient toutes basées sur l’expérience de patrons répétitifs d’évènements en un endroit. Par exemple, les marins arrivaient à prédire la venue d’une tempête à l’arrivée de nuages s’épaississant. Ceci donna lieu à une multitude de dictons tels : Si le soleil se couche tout rouge, il fera beau demain, certains confirmés par la science moderne et d’autre purement anecdotiques.

Les explorateurs ont depuis longtemps noté dans leurs carnets le temps qu’il faisait et ces données auraient pu donner lieu à des prévisions mais c’est seulement avec la venue du télégraphe, en 1837, que ces informations ont pu être colligées rapidement afin de se faire une idée précise à un instant donnée de l’état de l’atmosphère. En analysant ces données sous forme de carte, les premiers météorologistes ont pu voir le déplacement temporel des systèmes et faire des extrapolations.

Francis Beaufort et Robert Fitzroy sont parmi les premiers à faire de telles prévisions. Malgré le scepticisme de leurs contemporains, ces deux membres de la Royal Navy et de cercles influents, réussirent à imposer leur travail scientifique grâce aux résultats obtenus.

La venue du XX^e siècle a vu le développement des équations qui régissent l’atmosphère par différents scientifiques dont l’école norvégienne, avec Carl-Gustaf Rossby à sa tête. Ce qui fut éventuellement traduit en programme informatique quand les ordinateurs sont devenus assez puissants dans les années 1970.