Pourquoi les bulletins météorologiques sont-ils parfois erronés ? Pourquoi un phénomène est-il prévu avec précision certains jours et moins bien d'autres ?
Vendredi dernier et le week-end écoulé ont été marquants pour moi : une marée de tempête exceptionnellement haute annoncée qui n'est pas arrivée, suivie d'une vague de critiques. La haute mer prévue vendredi après-midi à Ostende a été surestimée d'environ un mètre jeudi soir. Cela n'est pas contestable. Parallèlement, des tonnes de neige sont tombées dans les Ardennes, comme anticipé.
À l'Institut royal météorologique de Belgique (IRM), un météorologue opérationnel commence son quart par une analyse de la situation actuelle sur l'Europe et l'Atlantique proche. Pour anticiper l'avenir, il faut d'abord maîtriser le présent. Il s'appuie sur des observations variées : images satellites, radars de précipitations, mesures des stations au sol, etc. En tête, des modèles conceptuels comme un front froid ou un panache espagnol.
Quand un tel modèle est identifié sur radar ou satellite, le météorologue sait immédiatement ses implications potentielles. Une fois l'analyse achevée, il évalue l'évolution à court et moyen terme à l'aide de modèles numériques météorologiques.
Ces modèles sont des programmes informatiques simulant fidèlement l'atmosphère. Ils intègrent des lois physiques sous forme d'équations mathématiques complexes pour calculer de nombreuses variables. Impossible de modéliser chaque molécule : ils utilisent une grille couvrant une zone régionale ou globale, avec des couches verticales de la surface jusqu'aux hautes altitudes. Les calculs s'effectuent aux points d'intersection de la grille.
Affichage de la grille d'un modèle météorologique numérique
Les modèles régionaux, comme Alaro de l'IRM (résolution de 4 km), exploitent un maillage fin. Les modèles globaux optent pour une résolution moindre pour des raisons de calcul. Les supercalculateurs toujours plus puissants affinent ces grilles, améliorant ainsi les prévisions.
Alimentés par des observations, les modèles produisent une analyse – une estimation de la réalité adaptée à leur grille. Les données ne coïncident pas toujours parfaitement avec les points de grille, surtout sur océans ou déserts. Les satellites ont progressé, mais des erreurs initiales persistent dès l'analyse.
Le modèle avance pas à pas : il calcule l'évolution sur une période (ex. : 1h), qui devient la nouvelle analyse pour l'étape suivante. Les erreurs s'accumulent, expliquant la fiabilité décroissante au-delà de quelques jours (jusqu'à 72h ou 240h selon les modèles). Les runs s'exécutent 2 à 4 fois par jour avec les données les plus récentes.
Les météorologues de l'IRM consultent plusieurs modèles, chacun avec sa grille et sa physique propre. Leurs résultats divergent parfois sensiblement. Des sites gratuits comme wetterzentrale.de, meteociel.fr ou wetter3.de les comparent.
Prévisions de température pour le 17/01/2017 à 12 UTC : ECMWF (gauche) vs. modèle britannique (droite).
Les cartes utilisent des isothermes pour la lisibilité. Le météorologue IRM décide alors des prévisions belges, combinant expérience, analyse et modèles conceptuels.
La plupart du temps, c'est juste. Mais parfois, tous les modèles échouent ou le choix est erroné. Les météorologues ne sont pas infaillibles.
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