L'avenir des prévisions météo

[sartel]

Bonsoir,

 

Suite à une question que j’ai posée sur « prévisions à long terme » 

 

Mon interrogation porte sur la précision des prévisions … j’ai connu la bonne vieille météo de la télé en noir et blanc alors évidemment, depuis cette époque, on a des affichages bien plus sophistiqués, des spécialistes ou amateurs météo qui décryptent beaucoup de choses mais je me demande si  simplement sur les 10 années écoulées la prévision s’est vraiment affinée.

 

Sur ce forum, je vois qu’on doute sur le positionnement de talweg pour une échéance à 5 jours (ou moins ?), on parle d’incertitude à court terme aussi sur le déplacement d’un anticyclone ou autre phénomène climatique qui peut tout changer en un rien de temps.

 

Considérez-vous qu’on est dans une limite de la connaissance (il restera toujours une impossibilité de présager d’une situation météo certaine à 5 jours par exemple) ou considérez-vous que des « outils » un jour ( ?)  permettront de ne plus avoir de surprises qui amènent débats sur des échéances parfois très courtes ? (mis à part le phénomène de puissance des orages qui semble difficile de cernet).

Et au final, que faudrait-il comme expertise (outils) en plus pour avoir une précision par exemple à 5 ou 7 jours ?

 

Merci pour vos réponses.

[_sb]

Bonsoir,

 

Votre question est multiple. Les réponses sont elles-mêmes multiples pour un seul des points de vue considérés.

Non pas que votre interrogation soit inutile, elle mériterait sans doute à être précisée.

 

« Prévisions »

Quelle est la définition que vous donnez ?

- Va-t-il faire « beau » ? Faire froid ? Vais-je m'encombrer d'un parapluie ou pas ?... (beau dans l'acception commune ?)

- Je suis agriculteur, quand dois-je arroser ? La sécheresse va-t-elle persister sur les prochaines semaines ? Comment gérer mon irrigation ?

- Je suis responsable de chantier dans le BTP, j'entends parler d'un coup de vent, dois-je reporter le montage de ma grue ?

- Je suis gestionnaire d'un réseau électrique, comment prévoir mon plan de production pour cet hiver ? Quel niveau d'utilisation de mon parc éolien selon la tendance venteuse de la semaine prochaine ?

- Vous êtes chef d'un petit état insulaire, le réchauffement climatique vous impose de prendre des orientations sur les années à venir pour contrer la montée des eaux. Quels sont les rythme de ce réchauffement ?

Quelques exemples d'usages, d'échelles et de niveaux de précision différents.

Je suppose que vous vous placez dans le premier point de vue. Cependant, la prévision recouvre de nombreuses situations sur lesquelles la demande de précision est variable.

 

Restons sur la situation 1 si vous le voulez bien.

Quelle est le degré de précision que vous attendez ? 20°C prévus est-ce acceptable si vous observez 25°C ? 23°C pour 25°C observés ?... 10 mm de pluies prévus pour 5 mm mesurés ?...

 

Admettons que vous acceptiez 2°C ou 5 mm d'écart.

Quelle est votre référence ?

Est-ce votre ressenti ? 25°C avec ce vent et cette forte humidité sans soleil, ce n'était pas doux alors que je m'attendais, avec 23°C prévus, à une sensation agréable.

Est-ce un instrument ? Une croix de pharmacie ? Une station personnelle sur le rebord du balcon ? Une station de Météo-France ?

 

Admettons que vous consultez les relevés de la station Météo-France la plus proche.

À quelle distance est-elle ? Dans quel environnement est-elle et dans quel environnement évoluez-vous ?

Une station posée sur de l'herbe rase loin de toutes perturbations ne fournira jamais les mêmes valeurs si vous évoluez sur une large dalle de béton entourée d'immeubles. Comment gérez l'erreur systémique ?

Je n’évoque pas les rafales ou les orages par exemple, qui ouvrent encore d'autres champs.

 

Est-ce que les valeurs prévues correspondent à celles de votre référence ?

Par exemple, la station de référence de Marseille-Marignane peut n'avoir aucun rapport avec la météo de la ville de Marseille suivant la précision voulue. Et quand bien même, la diversité des conditions météo au sein de la Cité phocéenne la rendrait illusoire.

 

Parlez-vous des prévisions réalisées par les modèles numériques ?

Si oui, leurs objectifs correspondent-ils avec les vôtres  (ci-dessus) ? Dit autrement, sont-ils conçus pour cela ?

 

Parlez-vous des prévisions expertisées ?

Deux prévisionnistes ne formuleront pas forcément la même prévision. Parce qu'ils ne prévoiront pas les mêmes valeurs et parce qu'ils ne communiqueront pas de la même façon. Sur ce dernier point, un système de communication standardisée (par icônes, symboles, etc) implique de facto une échelle discrète (exemple : ensoleillé, éclaircie, nuageux, très nuageux, couvert, faibles averses, averses, pluies faibles, pluies, pluies fortes, ...). Quelles différences entre pluies faibles et pluies, nuageux et très nuageux ?

 

Etc, etc.

 

Votre question est passionnante et révèle une myriade de choix et de pistes.

 

 

Pour tenter une première réponse à ce que je ressens de votre question :

 

 

 

Vous parliez d'un thalweg à 5 jours. Ci-dessus, vous avez les « scores » d'un type particulier pour quelques modèles numériques couramment utilisés, pour la pression réduite au niveau de la mer. Plus la valeur est petite, meilleur est le score obtenu (si je vous dis que suivant le type de score que vous regardez, vous n’obtiendrez pas toujours le même résultat, vous me croirez ? Idem si vous changez de paramètre météo en gardant le même type de score).

À gauche, sur l'hémisphère sud, à droite, sur l'hémisphère nord. Les valeurs diffèrent entre modèles et pour un même modèle...

Si vous changiez de domaine géographique d'étude, d'autres valeurs apparaîtraient.

Difficile d'être objectif en restant sur une définition trop vague de la précision et des objectifs attendus.

 

Peut-on un jour avoir une précision absolue ?

Il faudrait déjà préciser cette précision 😉 Ensuite, deux écueils se dressent : celui de l'indéterminisme physique, mathématique et technologique de la modélisation de l'atmosphère., et, celui des capacités du cerveau humain.

 

Sinon, de façon grossière et en tenant compte de mes propres critères, la précision des prévisions s'améliore régulièrement.

 

[sartel]

Bonjour Sb  (Stéphane),

 

Grand merci pour votre réponse très développée et qui me montre qu’en fait mon questionnement amène à pousser des portes diverses en l’affinant !

J’avoue qu’effectivement, ma question assez simpliste était née de ma  lecture de la partie du forum « prévisions à long terme » (sur laquelle on parle le 19 par exemple de la période du 23 au 29 juin sur le pays) et tous ces échanges avec modèles affichés me laissaient supposer qu’à moins d’être le « jour J » (météo du 23 pour le 23), les discussions continuent d’être alimentées quotidiennement et gentiment conflictuelles.

Mais vous avez raison, je suis un peu trop vague et dans le besoin qui est celui du citoyen lambda alors que tous les axes que vous évoquez sont des pistes que j’avais omises. J’admets bien volontiers que je dois mettre « au clair » mes idées avant de poser une question.  😀

 

Merci encore pour le temps que vous avez consacré à mes lignes.

[_sb]

Bonsoir,

C'est pour cela que je parlais de définitions et d'objectifs.

Cette histoire de thalweg est pourtant claire depuis longtemps : la simulation d'il y a 9 jours par GFS est à gauche et son analyse actuelle est à droite.

 

 

Selon le niveau de précision voulue, on pourra dire que la simulation à J-9 était proche ou éloignée de l'analyse le jour J.

On a les trois thalwegs : sur l'Atlantique, la Scandinavie et la Méditerranée centrale et une dorsale sur l'Espagne.

À J-9, la simulation implique un réchauffement sur la France, au moins une bonne moitié sud.

 

Mais leur amplitude, longueur d'onde, position à 5° de longitude ou de latitude près n'y sont pas. Du coup, l'intensité analysée à J0 du réchauffement ne pouvait être prévue.

Généralement, le niveau de précision va de pair avec l'échéance de la prévision.

 

De plus, le forum est trompeur (façon de communiquer la prévision) dans le sens où dès qu'un potentiel évènement remarquable survient, la focalisation se fait très rapidement sur le potentiel des extrêmes possibles. Non pas que ce soit faux, au contraire, mais c'est relatif à l'intention de l'intervenant, du message qu'il souhaite passer. C'est le biais de tout passionné.

 

Pour beaucoup de personnes, 38 ou 39°C, c'est du pareil au même. Pour le passionné dont le record mensuel d'une station de référence est à 38,6°C, ça fait une grosse différence : le record va-t-il être battu ? Pas battu ? ARPEGE annonce 40°C ! Battu ! ICON annonce 37°C, pas battu ! Suspense ! Pour le passionné qui aime le froid et la neige et pas la chaleur, il va privilégier les cartes avec des valeurs tempérées et donc une simulation de thalweg moins incisive. J'exagère un peu mais ça n'en est pas très loin !  

Avec un peu d'habitude, ça se décrypte.

 

Lorsqu'il y a peu d'enjeux, avec « un temps de saison » prévu, le nombre de messages baisse drastiquement avec des cartes « moyennes », ni trop-ci, ni trop ça.

 

Il y a des situations où même à H72 la synoptique n'est pas déterminée même de façon « large » (à définir), c'est cependant relativement rare.

 

EDIT : j'ajoute que ce n'est pas un défaut, c'est plutôt complémentaire d'une prévision trop lissée et vague en raison d'une échéance lointaine ... Surtout dans un pays où la culture du risque, notamment météo, est peu développée et où la communication est trop souvent lissée. 😉 

Modifié 19 juin par _sb

[sartel]

Bonsoir,

 

Le contenu de votre mail m'est bien utile. Je pense que vous attirez bien mon attention sur la différence entre la réalité scientifique (les limites des modèles météo) et la manière dont l'information est relayée ou interprétée par les passionnés.

Votre raisonnement, si je comprends bien, porte sur :

Une mise en contexte météo (thalwegs, dorsale, réchauffement),

Une explication des limites de prévision à J-9,

Puis un développement sur la subjectivité des analyses passionnées

 

Donc à votre avis, et à juste titre,  la culture du risque en matière de prévision météorologique est une bonne chose. 

[_sb]

Sauf exceptions, la fiabilité des modèles globaux (qui couvrent la planète) court et moyen termes s'étend entre 5 et 10 jours selon les configurations, avec une médiane qui augmente lentement : elle était vers les 6 jours dans les années 2010 et s'approche des 7,5 jours désormais.

 

il y a 39 minutes, sartel a dit :

Donc à votre avis, et à juste titre,  la culture du risque en matière de prévision météorologique est une bonne chose. 

 

J'en suis convaincu !

 

Lorsqu'il y a forte divergence dans les scénarios, je privilégie une approche probabiliste de ceux-ci plutôt qu'une approche déterministe qui se traduit sur le forum par la sélection d'un scénario qui parait, à juste titre ou non, dominant. Pour moi, c'est une approche qui va de pair avec une culture du risque et plus particulièrement de la prise de conscience des risques et, in fine, de la responsabilisation.

[sartel]

Bonjour,

 

Donc, si je comprends bien, pour vous, une hausse  de température (après pause) annoncée pour le week-end prochain -nous sommes le samedi 21- cadre avec la "culture du risque" que vous validez.

[_sb]

Je n'irai pas à parler de culture du risque dans ce cas, je n'ai pas la prétention, mais simplement de risques.

Un risque n'est pas fixe mais évolue avec le temps et l'espace.

 

Attention, c'est juste mon analyse de la prévision pour telle échéance, un autre amateur ou professionnel peut naturellement avoir un autre avis !

Modifié 21 juin par _sb

[sartel]

Merci encore de m'avoir communiqué ces précisions. Je n'ai pas d'autre question pour le moment.

Bien sûr si quelqu'un veut intervenir, je lirai les suites éventuelles.

Bel été à tous (ou, disons "courageux été" au vu des températures).  🙂

[Seb31_73]

Le 19/06/2025 à 20:37, _sb a dit :

Bonsoir,

C'est pour cela que je parlais de définitions et d'objectifs.

Cette histoire de thalweg est pourtant claire depuis longtemps : la simulation d'il y a 9 jours par GFS est à gauche et son analyse actuelle est à droite.

 

 

Selon le niveau de précision voulue, on pourra dire que la simulation à J-9 était proche ou éloignée de l'analyse le jour J.

On a les trois thalwegs : sur l'Atlantique, la Scandinavie et la Méditerranée centrale et une dorsale sur l'Espagne.

À J-9, la simulation implique un réchauffement sur la France, au moins une bonne moitié sud.

 

Mais leur amplitude, longueur d'onde, position à 5° de longitude ou de latitude près n'y sont pas. Du coup, l'intensité analysée à J0 du réchauffement ne pouvait être prévue.

Généralement, le niveau de précision va de pair avec l'échéance de la prévision.

 

De plus, le forum est trompeur (façon de communiquer la prévision) dans le sens où dès qu'un potentiel évènement remarquable survient, la focalisation se fait très rapidement sur le potentiel des extrêmes possibles. Non pas que ce soit faux, au contraire, mais c'est relatif à l'intention de l'intervenant, du message qu'il souhaite passer. C'est le biais de tout passionné.

 

Pour beaucoup de personnes, 38 ou 39°C, c'est du pareil au même. Pour le passionné dont le record mensuel d'une station de référence est à 38,6°C, ça fait une grosse différence : le record va-t-il être battu ? Pas battu ? ARPEGE annonce 40°C ! Battu ! ICON annonce 37°C, pas battu ! Suspense ! Pour le passionné qui aime le froid et la neige et pas la chaleur, il va privilégier les cartes avec des valeurs tempérées et donc une simulation de thalweg moins incisive. J'exagère un peu mais ça n'en est pas très loin !  

Avec un peu d'habitude, ça se décrypte.

 

Lorsqu'il y a peu d'enjeux, avec « un temps de saison » prévu, le nombre de messages baisse drastiquement avec des cartes « moyennes », ni trop-ci, ni trop ça.

 

Il y a des situations où même à H72 la synoptique n'est pas déterminée même de façon « large » (à définir), c'est cependant relativement rare.

 

EDIT : j'ajoute que ce n'est pas un défaut, c'est plutôt complémentaire d'une prévision trop lissée et vague en raison d'une échéance lointaine ... Surtout dans un pays où la culture du risque, notamment météo, est peu développée et où la communication est trop souvent lissée. 😉 

Je cite ce message mais j'aurais pu tous les citer juste pour compléter ces explications extrêmement complètes (j'ai peut être lu trop vite et tu en as peut-être parlé @_sbsb) :

Les modèles se perfectionnent au fil du temps, on rajoute sans cesse de la physique et les processus de fines échelles sont sans cesse mieux modélisés et pris en compte. Mais dans tous les cas ce qu'il faut garder à l'esprit c'est que l'atmosphère a un comportement chaotique. Et quand bien même on améliore les résolutions horizontale et verticale (bientôt un Arôme opérationnel à 750 m de résolution, et un à 500 m mais pour plus pour de la recherche à ma connaissance, hors JO) l'atmosphère gardera son comportement chaotique. Un approche probabiliste est donc et restera indispensable. On pourrait même dire que c'est la seule qui ait réellement du sens... Mais c'est un autre débat 😉

[Pan]

On 6/18/2025 at 8:30 PM, sartel said:

Considérez-vous qu’on est dans une limite de la connaissance (il restera toujours une impossibilité de présager d’une situation météo certaine à 5 jours par exemple) ou considérez-vous que des « outils » un jour ( ?)  permettront de ne plus avoir de surprises qui amènent débats sur des échéances parfois très courtes ? (mis à part le phénomène de puissance des orages qui semble difficile de cernet).

Et au final, que faudrait-il comme expertise (outils) en plus pour avoir une précision par exemple à 5 ou 7 jours ?

 

 

Il y a des limites intrinsèques en lien avec plusieurs causes.

 

Pour les plus téméraires, on peut déterminer la forme la limite théorique temporelle de prévisibilité  (le temps maximum pour lequel la solution proposée par le modèle reste physique et non dominée par le bruit) en partant de la théorie de Lyapunov. Ca peut paraitre superflu et excessivement mathématique mais ça aura son importance dans la discussion. 

 

L'erreur modèle  à un temps quelconque t évolue selon la relation suivante  :

 

,

 

où  est l'erreur initiale et  est un exposant (> 0) dit de Lyapunov. 

Au temps , l'erreur est égale à une erreur critique  à partir de laquelle les erreurs dominent devant la solution mathématique. Naturellement, on veut rester sous cette valeur critique. Si on remplace dans l''équation pour l'erreur modèle et qu'on réarange, on a l'équation pour  :

 

.

Dans les prévisions numériques du temps des modèles atmosphériques, il y a plusieurs sources d'erreur, chacune avec des valeurs de  différentes selon le champ qu'on regarde. Mais on peut tenter une estimation pour les effets principaux :

• erreurs de troncature (erreurs liées aux approximations numériques) : les valeurs typiques sont de cet ordre
   (exposant typique pour l'échelle synoptique),
   (précision machine),
   (supposons une erreur tolérable de l'ordre de 1°C sur la température par exemple),
  ce qui donne .
   
• erreurs associées aux limites physiques (erreurs sur la physique du modèle, et/ou les conditions initiales) :
   reste le même, pour l'échelle synoptique,
   (erreur exprimée en pourcent, de l'ordre de 1, qui est une valeur typique optimiste dans les observations),
   (on considère la valeur critique atteinte quand elle est égale à 100%, autrement dit quand l'erreur est aussi grande que le signal),
  ce qui donne .

On voit donc que c'est les limitations physiques (connaissances insuffisantes de la physique et des conditions initiales) plus que les approximations numériques qui sont le facteur limitant principal. La valeur obtenue de 9 jours est réaliste.

Dans les communautés travaillant sur la turbulence, ils ont des techniques pour supprimer les erreurs d'approximations numériques, et donc approcher cette limite de 32 jours au delà de laquelle le chaos domine, mais sur des modèles chaotiques dont on connait parfaitement la loi physique, et les conditions initiales. Mais le problème est qu'il y a toujours le problème en météorologie des connaissances insuffisantes de certaines relations physiques à implémenter dans les modèles, et les connaissances insuffisantes sur les conditions initiales à une précision suffisante. Donc la limite intrinsèque de prévision des 9 jours reste indépassable, même malgré les progrès que fait cette science, même en augmentant la résolution.

 

On peut imaginer s'en approcher en améliorant la physique des modèles et en réduisant l'erreur sur les observations.

Modifié samedi à 16:15 par Pan

[Damien49]

Trouver la solution exacte des équations de Navier-Stokes, valable dans tous les cas, fait partie des célèbres problèmes du prix du millénaire, avec à la clé… 1 million de dollars. 😅
 

Et si vous vous demandez comment on peut les utiliser sans avoir trouvé cette solution, eh bien… on utilise des approximations.
C’est un peu comme vouloir faire un gâteau en ayant la recette, mais sans savoir exactement quel goût il aura, ni à quel moment et comment il va gonfler dans le four.

On a une bonne idée… mais jamais la certitude. 😅