Contenu

Richardson et l'ordre dans le chaos

24 novembre 2020, 1 Commentaire
Thèmes: Météo

Aujourd'hui, nous allons vous parler du célèbre mathématicien, physicien et météorologue britannique Lewis Fry Richardson.

"The Weather Forecasting Factory" par Stephen Conlin, 1986. Cette illustration est inspirée du contenu de la publication de L.F. Richardson intitulée Weather Prediction by Numerical Process.
Source et plus de détails (en anglais) : https://www.emetsoc.org/resources/rff/

Lewis Fry Richardson, (11 octobre 1881, Newcastle-upon-Tyne, Angleterre - 30 septembre 1953 à Kilmun, Argyll, Écosse) était un mathématicien, physicien et météorologue anglais qui, entre autres choses, a été l'un des pionniers des techniques mathématiques modernes de la prévision numérique du temps.
 

Les prévisions météorologiques

Lewis F. Richardson a apporté d'importantes contributions aux méthodes de résolution de certains types de problèmes en physique et les a appliquées à la météorologie entre 1913 et 1922.  Son intérêt pour la météorologie l'a amené à proposer un schéma de prévisions météorologiques basé sur la résolution d'équations différentielles, une méthode largement utilisée aujourd'hui. A l'époque, son travail publié dans "Weather Prediction by Numerical Process" en 1922 n'a pas eu beaucoup de succès. Le principal inconvénient de sa technique mathématique de prévisions météorologiques systématiques était le temps nécessaire pour produire de telles prévisions. En effet, pour produire des prévisions pour les prochaines 24 heures, il aurait été nécessaire d'effectuer des calculs et des opérations mathématiques pendant près de trois mois. Après la seconde guerre mondiale, avec l'avènement des ordinateurs, sa méthode de prévisions météorologiques, légèrement modifiée et adaptée, est devenue plus utilisable.
 

Le nombre de Richardson ...

Lewis Fry Richardson a contribué au développement de la science atmosphérique par ses travaux sur la météorologie de la couche limite, la turbulence ainsi que d'autres approches théoriques. Par exemple, ses travaux  sont toujours utilisés actuellement dans les modèles numériques de prévisions météorologiques. Le nombre de Richardson (Ri) fournit des informations sur l'état de turbulence ou la stabilité de la stratification d'un fluide. Il est calculé comme le rapport entre le cisaillement vertical du vent (changement de la vitesse et de la direction du vent en fonction de la hauteur) et la force de flottabilité.
 

... et plus encore !

Lewis Fry Richardson a également contribué à l'analyse de la diffusion (mélange de molécules ou d'autres petites particules par un mouvement thermique aléatoire). Il est également connu pour ses travaux de pionnier sur les fractales, qui font partie de la théorie du chaos, et pour une méthode permettant de résoudre des systèmes d'équations linéaires, connue sous le nom d'itération de Richardson modifiée.

 

En avril 1912, peu après le naufrage du Titanic, Richardson a déposé un brevet pour la détection des icebergs par écholocation acoustique dans l'air. Un mois plus tard, il a déposé un brevet similaire pour l'écholocation acoustique dans l'eau, anticipant ainsi l'invention du sonar par Paul Langevin et Robert Boyle six ans plus tard.
 

Un scientifique respecté

Richardson a été président du département de physique du Westminster Training College de Londres de 1920 à 1929 et président du Paisley College of Technology, Paisley, Renfrewshire de 1929 à 1940.

Depuis 1997, la médaille Lewis Fry Richardson est décernée par l'Union européenne des géosciences pour "des contributions exceptionnelles à la non-linéarité" et à la "géophysique en général".

L'œuvre de sa vie le place à juste titre parmi les scientifiques les plus célèbres qui ont contribué de manière significative au développement de la météorologie.

Traduction de l'article du Deutsche Wetterdienst DWD :
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2020/11/21.html

Commentaires (1)

  1. Jean-Paul Schwab, 24.11.2020, 16:52

    La météo est l'un des champs scientifiques les lus révélateurs de notre actuelle humaine condition. Les théories, outils de mesures et puissance de calcul servent la population et les gouvernements devenus dépendants et fragilisés proportionnellement aux moyens mis en oeuvre. Établir des prévisions dans un système essentiellement chaotique est magnifique jusqu'à effleurer les limites de la vanité. Bravo pour l'exploit.