Questions de débutant - lecture des modèles

[emppapy]

Bonjour à tous,

 

Je suis le forum depuis quelques temps, mais je suis absolument débutant dans la compréhension et l'analyse des projections fournies par les différents modèles.

Je vais donc commencer par lire la littérature sur le sujet pour me fournir des bases. Cela étant, j'aimerais quelques éclaircissements sur la lecture des diagrammes comme celui en pièce-jointe.

 

A quoi correspondent la trentaine de scénarios du modèle GEFS ?

Et que peut-on déduire de scénarios "extrêmes" ? Par exemple, sur la question des précipitations, on remarque une moyenne assez faible mais quelques valeurs qui sortent du rang (ex jusqu'à 35mm de PP entre le 5 et le 6 août).

 

Aussi, à moyen-terme (J10) et pour notre pays, considère-t-on qu'il existe un modèle plus fiable qu'un autre ? Ou chaque modèle fonctionne différemment des autres et n'est pas en soit meilleur qu'un autre ?

 

Merci pour votre aide.

 

 

[_sb]

Bonjour emppapy,

 

il y a une heure, emppapy a dit :

A quoi correspondent la trentaine de scénarios du modèle GEFS ?

 

Simplifions en classant les modèles en deux groupes :

1/ Les modèles déterministes, tels GFS (sans le E au milieu), IFS, ARPEGE, AROME, EURO4, ... Ils sont censés être, à l'initialisation, les plus proches de la situation réelle de l'atmosphère. Chacun calcule un scénario depuis cette initialisation : c'est le scénario déterministe.

2/ les modèles ensemblistes, tels que GEFS (avec le E cette fois qui veut dire ... ensemble ! ), IFS ENS, PEARPEGE, PEAROME, etc. Comme la situation réelle de l'atmosphère à l'instant t n'est connue qu'approximativement, plusieurs initialisations sont créées simultanément autour de la situation supposée la plus proche de la réalité (initialisation déterministe). Dans ces initialisations, plusieurs modifications sont entrées pour tenter de prendre au mieux en compte les incertitudes sur la situation réelle. Il en résulte plusieurs scénarios = un ensemble de plusieurs scénarios, puisque chaque initialisation produit un scénario.

 

Depuis la mise à jour de GEFS à la fin de l'hiver dernier, le modèle contient 30 scénarios (donc 30 initialisations légèrement différentes autour de la situation supposée réelle). Il en contenait 20 auparavant. IFS ENS en contient 51, PEARPEGE 35 par exemple. Chaque centre définit les caractéristiques de son ensemble.

 

Je t'envoie vers ce topic pour aller plus loin ou parcourir la section Questions-Réponses sur la météo :

 

il y a une heure, emppapy a dit :

Et que peut-on déduire de scénarios "extrêmes" ? Par exemple, sur la question des précipitations, on remarque une moyenne assez faible mais quelques valeurs qui sortent du rang (ex jusqu'à 35mm de PP entre le 5 et le 6 août).

 

Succinctement, le scénario déterministe est réputé le plus fiable puisqu'il se base sur les conditions de départ les plus proches de la réalité. Cependant, les erreurs et approximations dans l'initialisation conjuguées aux limitations des techniques et des connaissances mathématiques et physiques incomplètes génèrent des erreurs qui s’accumulent, s'excluent, se compensent plus ou moins au fil de la prévision.

Le rôle de l'ensemble est de recadrer ce scénario déterministe en essayant d'anticiper partiellement ces erreurs. On obtient ainsi une prévision non plus déterministe mais probabiliste. Cet ensemble envoie des signaux, plus ou moins significatifs. Toujours succinctement, il est possible de dire, selon ton exemple, qu'une très faible probabilité de fortes pluies existe mais que, surtout, un passage pluvieux est probable entre le 4 et 6 août car la majorité des scénarios réagissent dans cet intervalle.

Il faut attention à la moyenne qui reste effectivement non signifiante sur la possibilité d'un passage pluvieux car le signal, dans ton exemple, n'est pas temporellement précis : chaque scénario réagit avec un décalage plus ou moins important avec les autres si bien que la moyenne, elle, reste continûment faible.

Naturellement, il convient de mettre ce signal avec d'autres paramètres et signaux et ce que proposent les autres modèles. La mise en perspective et la prise de recul sont toujours nécessaires car la lecture brute des sorties des modèles est souvent source de mauvaises interprétations.

 

il y a une heure, emppapy a dit :

Aussi, à moyen-terme (J10) et pour notre pays, considère-t-on qu'il existe un modèle plus fiable qu'un autre ? Ou chaque modèle fonctionne différemment des autres et n'est pas en soit meilleur qu'un autre ?

 

Aucun n'est plus fiable qu'un autre. IFS est souvent vérifié le plus fiable mais c'est là aussi une moyenne et c'est de toutes les façons une avance minime sur les autres. Ça dépend aussi  de la configuration atmosphérique actuelle et/ou prévue. Certaines sont par définition stables sur des périodes assez longues, d'autres sont très mouvantes sur de courtes durées.

Chaque modèle a ses spécificités, des points forts et des points faibles, dépendants encore des configurations rencontrées. Le croisement et la connaissance de plusieurs modèles (pas tous) sont la règle.

Enfin, les déterministes deviennent souvent peu fiables vers 5 jours (entre 3 et 7 jours généralement suivant le contexte). Les ensembles prennent le relai, dans le cadre d'une prévision probabiliste, au-delà de 5 jours jusqu'à une dizaine de jours en général ; à très court terme, moins de 48h, ils peuvent être très utiles pour signifier la survenue d'évènements extrêmes.

 

Si tu es à l'aise avec l'anglais (sans être bilingue !), cette application dégrossit bien la notion d'ensemble :

https://www.ecmwf.int/assets/elearning/ensemble/ens1/story_html5.html

Si tu souhaites approfondir la notion d'initialisation, tu as cette autre application :

https://www.ecmwf.int/assets/elearning/da/da1/story_html5.html

 

Modifié 27 juillet 2021 par _sb
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[_sb]

Ce topic peut aussi être source d'informations sur ce sujet :

 

[emppapy]

Wow, merci beaucoup !

Extrêmement clair et pédagogue. Je vais de ce pas lire les sujets pointés.

[Sebaas]

Il y a 2 heures, _sb a dit :

Succinctement, le scénario déterministe est réputé le plus fiable puisqu'il se base sur les conditions de départ les plus proches de la réalité.

 

C'est aussi parce que c'est sur lequel toute la puissance de calcul disponible a été utilisée, sur la maille la + fine possible. Sur les scénarios de l'ensemble, la maille est plus large car il faut en sortir 20 ou 30!