Derrière les chiffres et les courbes qui apparaissent dans les prévisions météorologiques se cache une chaîne complexe d'étapes de calcul. Autrefois, les prévisions météorologiques étaient moins détaillées, mais de nos jours, nous sommes plus exigeants et utilisons des modèles météorologiques avancés.
Jusqu'au début du nouveau millénaire, les gens s'informaient de la météo principalement via la radio, la télévision et les journaux. Les météorologues prévoyaient la température d'un petit nombre d'endroits, souvent sur la base de règles simples, notamment :
Ces méthodes étaient souvent suffisantes, mais les exigences actuelles en matière de prévisions météorologiques sont bien plus élevées.
Aujourd'hui, les prévisions météorologiques s'appuient sur des simulations numériques de l'atmosphère, appelées modèles météorologiques. Ces modèles calculent l'état de l'atmosphère dans une grille tridimensionnelle en tenant compte des lois physiques de la nature. MétéoSuisse utilise les systèmes de prévision ICON pour les prévisions à court terme jusqu’à 5 jours et le modèle global européen pour la prévision à moyen terme.
Les modèles météorologiques ne sont toutefois pas parfaits. Dans les Alpes, par exemple, la topographie complexe avec ses montagnes et ses vallées, ne peut pas être représentée avec précision, ce qui entraîne des erreurs dans les prévisions. Dans les modèles, le relief doit être simplifié pour que les calculs soient stables. C'est pourquoi il est difficile de faire des prévisions spécifiques pour des endroits comme la vallée de la Reuss dans le canton d'Uri, car la topographie est lissée dans les modèles.
Des problèmes similaires se posent également lors de la représentation de lacs ou de villes. Ceux-ci influencent le temps au niveau local, mais les modèles ne peuvent pas toujours saisir en détail les structures complexes de ces zones.
Pour améliorer les prévisions, on utilise des méthodes statistiques qui corrigent les erreurs systématiques dans les modèles. Un exemple est le « MOSMIX » du service météorologique allemand (DWD), qui est également utilisé par MétéoSuisse. MOS signifie « Model Output Statistics » et utilise les prévisions des modèles comme valeurs de départ.
Les prévisions du modèle sont comparées aux mesures réelles sur une longue période d'entraînement. Le processus de correction fonctionne de la même manière qu'un archer qui améliore sa technique de tir : un archer expérimenté touche la cible déjà assez précisément dans des conditions idéales, mais doit adapter ses tirs dans des conditions réelles en tenant compte du vent et de la luminosité. De la même manière, MOSMIX ajuste les prévisions brutes du modèle en éliminant les écarts systématiques.
En plus des prévisions de température elles-mêmes, d'autres paramètres de prévision comme le vent, la nébulosité ou l'état du sol sont pris en compte dans les équations statistiques. Les erreurs systématiques peuvent ainsi être largement corrigées, ce qui permet d'obtenir des prévisions de température plus précises.
Comme les prévisions optimisées ne sont disponibles que pour certains sites, elles doivent être interpolées dans le temps et dans l'espace pour d'autres endroits. C'est là qu'interviennent à nouveau les systèmes de modélisation pour créer des courbes de température continues. Lors de l'extrapolation des valeurs des stations dans l'espace, les champs du modèle et les caractéristiques réelles du paysage, comme l'altitude ou les pentes, sont pris en compte.
Nous pouvons ainsi mettre à disposition des valeurs de prévision corrigées statistiquement pour chaque commune de Suisse. Grâce aux étapes d'interpolation et d'extrapolation, nous obtenons des prévisions plus fiables, même dans les endroits dépourvus de stations météorologiques.
MétéoSuisse calcule de nouvelles prévisions toutes les heures et intègre les dernières valeurs mesurées et les données de prévision des modèles météorologiques entrants. Le MOSMIX du DWD et les prévisions du centre européen (ECMWF) sont actualisés deux fois par jour. De plus, le modèle ICON-CH1-EPS effectue de nouveaux calculs huit fois par jour et le modèle ICON-CH2-EPS quatre fois par jour afin de fournir des prévisions toujours à jour.
Lors de la dernière étape, ces données sont actualisées et visualisées en continu sur le site internet et dans l'application MeteoSwiss (prévisions locales / Mes localités). Pour la température, les incertitudes sont discrètement représentées en arrière-plan des courbes d'évolution. Cela permet de mieux comprendre l’incertitude des prévisions.
L'établissement de prévisions météorologiques est aujourd'hui nettement plus complexe qu'auparavant. Grâce aux modèles météorologiques les plus récents, au post-traitement statistique et à l'actualisation continue, il est possible d'établir des prévisions précises et spécifiques à chaque lieu. Celles-ci permettent de mieux planifier le quotidien. Malgré la complexité en arrière-plan, ces étapes de travail font en sorte que les informations météorologiques restent facilement accessibles et compréhensibles pour tous.