Les prévisions météorologiques sont un processus complexe qui nécessite des outils sophistiqués pour collecter, analyser et interpréter des données météorologiques en temps réel. Ces outils permettent des prévisions précises et fiables aux personnes, aux entreprises et aux gouvernements.
Les données météorologiques proviennent de diverses sources, notamment des stations météorologiques au sol, des radars météorologiques, des radiosondages et des satellites.
Les stations météorologiques mesurent des paramètres tels que la température, la pression atmosphérique, la vitesse et la direction du vent, l'humidité et les précipitations. Selon l’Organisation météorologique mondiale (OMM) en 2020, avant la pandémie, il y avait plus de 16 000 stations météorologiques au sol dans le monde qui permettaient d’alimenter les modèles météorologiques. Malheureusement, ce nombre est en baisse depuis 3 ans.
Les radars météorologiques sont utilisés pour détecter la pluie, tandis que les satellites fournissent des images météorologiques en temps réel et permettent de suivre les systèmes météorologiques à grande échelle. Par exemple, en France métropolitaine, Météo-France dispose de 31 radars météo sur le territoire, dont une partie des données est assimilée pour les modèles régionaux.
Les radiosondages, également appelés ballons-sondes, sont des instruments utilisés pour mesurer la température, la pression atmosphérique, l'humidité et la vitesse du vent dans l'atmosphère. Ces données sont utilisées pour améliorer les prévisions météorologiques à moyen et long terme. Selon le National Weather Service des États-Unis, environ 92 radiosondages sont lancés chaque jour aux États-Unis pour collecter des données atmosphériques.
Les services météorologiques utilisent également les données des capteurs des avions en montée et en descente autour des aéroports pour obtenir des profils verticaux de température, d’humidité et de vent. Ces données ont d’ailleurs remplacé les radiosondages dans de nombreuses régions pour des raisons économiques. Ainsi, lors de l’arrêt de l’aviation civile en 2020, la qualité des prévisions météo a été fortement dégradée à cause de l’absence de ces données en entrée de modèle !
Enfin, les satellites météo, au nombre de 20 selon l’OMM en 2020, fournissent des images météorologiques en temps réel et permettent de suivre les systèmes météorologiques à grande échelle. Ces satellites sont utilisés pour collecter des données telles que la température de surface, la couverture nuageuse, la vitesse et la direction des vents, les précipitations, la température de l'océan, etc.
Une fois les données collectées, elles sont traitées par des modèles numériques sophistiqués de prévision météorologique. Ces modèles utilisent des équations mathématiques complexes, telles que les équations de Navier-Stokes, pour prédire le comportement de l'atmosphère. Les modèles prennent en compte de nombreux facteurs tels que la température, la pression atmosphérique, la vitesse et la direction du vent, les précipitations et l'humidité. Les prévisions météorologiques à court terme, de quelques heures à quelques jours, sont généralement basées sur ces modèles numériques. Les modèles numériques nécessitent une puissance de calcul élevée pour résoudre les équations mathématiques complexes. Par exemple, le modèle météorologique européen, appelé le modèle de prévision numérique du temps (ECMWF), utilise plus de 7 000 processeurs informatiques et génère des prévisions météorologiques tous les jours, 4 fois par jour.
Pour les prévisions à plus long terme, les modèles météorologiques sont plus complexes et nécessitent des puissances de calcul beaucoup plus importantes. Les modèles climatiques prennent en compte un large éventail de facteurs, notamment les températures de l'océan, la circulation atmosphérique, la topographie et les concentrations de gaz à effet de serre. De plus, les prévisions climatiques à long terme doivent également prendre en compte les phénomènes naturels tels que l'oscillation nord-atlantique, El Niño et La Niña. Ces phénomènes peuvent avoir un impact important sur le climat mondial et doivent être pris en compte lors de la prévision de long terme. Les modèles climatiques peuvent fournir des prévisions saisonnières ou annuelles pour aider les gouvernements, les entreprises et les communautés à prendre des décisions éclairées pour l'avenir.
Les prévisions météorologiques sont communiquées aux personnes, aux entreprises et aux gouvernements via différents canaux, tels que les bulletins météorologiques télévisés, les sites web, les applications mobiles et les alertes par SMS.
En conclusion, les outils sophistiqués utilisés pour les prévisions météorologiques sont essentiels pour fournir des informations précises et fiables sur les conditions météorologiques à venir. Cependant, il est important de comprendre que ces outils ont des limites et des faiblesses qui peuvent affecter la précision des prévisions.