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La météorologie : une application concrète du numérique

Aujourd’hui, nous allons parler météorologie . Quel temps fera-t-il demain ? C’est une des questions les plus posées et elle est désormais traitée grâce au numérique. Première question  : comment prédit-on la météo ?

Et bien , vous faites surement partie des personnes qui se posent la question de savoir comment est que les météorologues font pour estimer les évolutions du ciel, et élaborer leur prévisions. D’ailleurs parlons de prévisions météo : c’est une application des connaissances en météorologie et des techniques modernes de prises de données et d’informatique pour prévoir l’état de l’atmosphère à un temps ultérieur. Mais les premières prévisions remontent à l’aube de l’humanité, avec les devis et les oracles, qui tentaient déjà de prédire la pluie ou le soleil, avec des techniques beaucoup plus rudimentaires. Mais  quel est leur champ d’application dans les prévisions météo et quels outils utilise-t-on ?

Tout d’abord, pour parler des outils, il faut parler de la problématique. Il existe des lois précises qui permettent de calculer les évolutions de la météo. Ces lois régissant le comportement de l’atmosphère sont dérivées de ce qu’on appelle la mécanique des fluides. En gros ce sont des modèles mathématiques, qui incorporent une immensité de données et de variables qui permettent de calculer, au moyen de super-ordinateurs, des équations complexes et de les résoudre. Ceci affine la précision des prévisions. Pour compléter les données, il faut dire que la modernisation des communications depuis 30 ans, et notamment des transferts de données numériques, ont révolutionné la chose : comme par exemple la mesure automatisée des températures, des précipitations et leur envoi en instantané sur des serveurs de stockage et de calcul, l’utilisation des radars météo qui constituent désormais un réseau international, et le croisement des données entre les pays. Il y a donc différentes étapes pour prévoir la météo, car sans données initiales, on ne peut rien faire.

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Une station météo automatisée…

La phase initiale s’appelle tout simplement l’acquisition des données. Les données sont acquises par un ensemble de systèmes qui donnent la pression, la température, l’humidité, la direction et vitesse du vent, les précipitations, les conditions nuageuses, etc, à la surface et en altitude. Ces systèmes ont chacun leur fréquence de prise de donnée et peuvent être des stations au sol, automatisées ou non, des services météo d’aéroport, des bouées fixes ou dérivantes dans le océans, des ballons-sonde en altitude, des radars météo et même des satellites spécialisés en orbite défilante ou géostationnaire autour de la Terre, comme Météor, Météosat ou Cosmos.

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Le satellite Météosat…

Ensuite c’est un météorologue qui rentre en action : il va analyser les données et appliquer des techniques expérimentales pour estimer le déplacement et le comportement des systèmes atmosphériques. Ou bien c’est un méga-ordinateur, qui va procéder à des calculs très poussés, avec des probabilités plus ou moins importantes. Et souvent, un prévisionniste synthétise les résultats obtenus qu’il croise avec les siens pour obtenir l’estimation la plus fiable possible. Et comme les modèles ne sont jamais parfaits, c’est pour cela que parfois, « la météo se trompe » comme on aime à le dire… Genre le jour où vous laissez votre parapluie à la maison et qu’il se met à pleuvoir de manière inattendue.

En effet, tout n’est que simulation et parfois la réalité est bien différente. Il arrive souvent que différents modèles suggèrent différentes solutions. Cela est dû à la façon dont les équations de l’atmosphère sont intégrées dans un modèle, à sa résolution et à l’état de l’atmosphère qui est parfois très instable et susceptible de grands changements à partir de petites variations de l’analyse initiale. Le prévisionniste compare son scénario avec les résultats obtenus par le ou les modèles numériques. Il peut ainsi se faire une idée des forces et des faiblesses des solutions qu’ils proposent et choisir la meilleure. Il utilise aussi pour cela les images satellitaires, celles des radars météorologiques, ainsi que toute autre donnée récente.  Comme ce qu’on voit à la télévision : c’est en effet une des formes de présentation des prévisions.

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Une carte colorisée et modélisée numériquement…

Une fois arrivé à une solution, le prévisionniste doit mettre celle-ci sous forme utile pour l’usager comme par exemple en direction des médias : journaux, bulletins télévisés, radios, services météorologiques nationaux tels que Radiométéo au Canada, etc. qui oeuvrent pour sa diffusion à l’attention d’autres utilisateurs directs), mais aussi à destination du grand public pour le tourisme, la vie quotidienne… Il doit aussi penser aux pilotes et navigants aériens, amateurs ou professionnels avec des informations plus techniques dont ils ont besoin, aux marins, amateurs ou professionnels, ou encore aux usagers spécialisés tels que  les déneigeurs, les compagnies d’électricité, etc. pour leur permettre d’ adapter leurs activités… Chacun d’eux reçoit des produits sous la forme la plus utile pour leur opération. Ce sont traditionnellement des cartes ou des textes mais plus récemment, avec l’internet, des graphiques de tendances ou tout autre produit graphique. On se rend bien compte que l’explosion des technologies numériques est désormais essentielle et indispensable dans la prévision de la météo, et on peut aussi penser que les évolutions de demain permettront encore d’affiner les résultats. Mais n’oublions pas non plus que Dame Nature a aussi son caractère propre et parfois très imprévisible…

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