Nouveau modèle de prévisions météorologiques pour le domaine alpin

Date de publication 31 mars 2016
Thèmes Système de mesure et de prévision
Météo
Type Communiqué de presse

L’Office fédéral de météorologie et de climatologie MétéoSuisse met aujourd’hui en service le nouveau modèle de prévisions météorologiques à haute résolution COSMO-1. Ce modèle calculera huit fois par jour sur le superordinateur « Piz Kesch » du CSCS une simulation météorologique avec un maillage de 1,1 km. Cette résolution est le double de celle de l’ancien modèle COSMO-2 utilisé depuis 2008. Ceci constitue un progrès important pour les prévisions de phénomènes météorologiques locaux comme les orages, les systèmes de vents thermiques ou le foehn.

Des prévisions météorologiques précises et fiables sont importantes pour les pouvoirs publics, les entreprises et les particuliers pour prendre à temps des décisions dépendantes du temps ou pour planifier leurs activités à l’extérieur. La prévision d’événements météorologiques locaux comme les orages, les systèmes de vents thermiques des vallées de montagne nécessite une très haute résolution spatiale, en particulier dans les Alpes. Le modèle COSMO-2 avec un maillage de 2,2 utilisé par MétéoSuisse jusqu’à présent pouvait représenter les grandes vallées alpines ou des structures au sol d’une étendue de 10 km au minimum, mais il ne pouvait pas toujours simuler la formation de nuages d’orage ou les conditions de vent pour des vallées de petite ou de moyenne grandeur, comme par exemple la vallée Maggia.

COSMO-1 opérationnel dès aujourd’hui

Après une phase-test de six mois, MétéoSuisse met aujourd’hui COSMO-1 en service. Le nouveau modèle avec son maillage de 1,1 kilomètre constitue un progrès important pour la prévision de phénomènes locaux dans les Alpes. Il permet de fournir des prévisions régionales plus détaillées et des alertes locales plus précises. Il sera ainsi à l’avenir possible de simuler de manière détaillée les conditions de vent dans une vallée étroite comme la vallée Maggia.

COSMO-1 fournira toutes les 3 heures une prévision à 33 heures, et une fois par jour une prévision à 45 heures pour l’émission des alertes pour le jour suivant. COSMO-2 sera mis hors service en automne 2016.

Le nouveau modèle de prévisions fonctionne sur le nouveau supercalculateur

COSMO-1 a besoin d’une puissance de calcul 20 fois supérieure à COSMO-2 ; il tourne donc sur le nouveau supercalculateur « Piz Kesch » qui a été mis en service en septembre 2015 au Centre suisse de calcul scientifique (CSCS) à Lugano. MétéoSuisse a conçu « Piz Kesch » spécifiquement pour ses besoins, en collaboration avec le CSCS, le Center for Climate Systems Modeling (C2SM) à l’EPF Zurich et les entreprises Cray et NVIDIA. MétéoSuisse est le premier service météorologique national du monde à utiliser une nouvelle architecture de calcul pour ses modèles de prévisions météorologiques opérationnels : grâce à des processeurs graphiques (GPUs) et un logiciel optimisé pour GPU, non seulement le supercalculateur calcule nettement plus vite que son prédécesseur, mais il affiche également une meilleure efficacité énergétique, ce qui permet une multiplication de la puissance de calcul utile à coût égal.

La prévision météorologique se sert aujourd’hui de programmes complexes appelés «modèles numériques» pour exprimer l’évolution de l’atmosphère en formules numériques. MétéoSuisse utilise le modèle COSMO développé en collaboration avec le consortium international COSMO (Consortium for Small-scale Modeling). Les codes logiciels complexes du modèle ont été étendus et améliorés durant ces cinq dernières années dans la perspective du passage à un système informatique basé GPU. Ce travail a été effectué par MétéoSuisse en collaboration avec des chercheurs de l’EPF Zurich, du C2SM et du CSCS dans le cadre des initiatives HP2C (High Performance and High Productivity Computing) et PASC (Platform for Advanced Scientific Computing), elles-mêmes lancées dans le cadre de la stratégie nationale pour le calcul à haute performance (stratégie HPCN).

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