ICON-CH1-EPS et ICON-CH2-EPS : des prévisions probabilistes pour la région alpine
Les systèmes de prévision ICON-CH1-EPS et ICON-CH2-EPS, basés sur le modèle ICON, calculent l'évolution future de l'état de l'atmosphère pour l'ensemble de l'arc alpin, avec la Suisse au centre de la zone modélisée.
En comparaison avec le modèle global IFS ENS du CEPMMT, dont les mailles sont d'environ 9 km, ICON-CH1-EPS et ICON-CH2-EPS ont une résolution spatiale élevée avec des mailles de 1,0 km et 2,1 km. Cette haute résolution spatiale permet de meilleures prévisions de probabilité pour la Suisse avec sa topographie complexe, en particulier pour les événements extrêmes tels que les tempêtes ou les fortes précipitations.
Les conditions aux bords, c'est-à-dire les informations météorologiques pertinentes en dehors du domaine du modèle, sont fournies par le système d'ensemble global IFS ENS. Les états initiaux des prévisions, appelés analyses, sont établis en intégrant des données de mesure à l'aide d'un système d'assimilation des données d'ensemble. Ainsi, les prévisions des modèles bénéficient de différents systèmes d'observation tels que les radars de précipitations, les stations de mesure au sol et les ballons-sondes.
Comme l'indique l'abréviation EPS (Ensemble Prediction System) dans leur nom, les modèles sont calculés en tant qu'ensembles. Cela signifie que plusieurs versions différentes d'une prévision météorologique sont créées. Chacune de ces versions décrit un état futur possible de l'atmosphère. Cela aide à mieux estimer l'évolution la plus probable du temps et la probabilité de certains événements météorologiques (voir également des exemples de produits de prévision probabilistes).
Pourquoi calcule-t-on des prévisions d’ensemble ?
De petites inexactitudes dans l'enregistrement de l'état actuel de l'atmosphère peuvent avoir un impact majeur sur le déroulement des prévisions météorologiques. Les conditions aux bords du modèle global utilisé pour piloter ICON-CH1-EPS et ICON-CH2-EPS, l'IFS ENS du CEPMMT, sont également sujettes à des erreurs et entraînent des incertitudes dans les prévisions régionales. Enfin, le modèle lui-même n'est pas parfait pour diverses raisons, ce qui entraîne également des incertitudes dans les prévisions.
L'objectif des prévisions d'ensemble ou probabilistes est de prendre en compte et de caractériser au mieux toutes ces incertitudes. À cette fin, de nombreuses simulations sont calculées avec des conditions initiales et aux bords légèrement différentes, ainsi qu'avec différentes perturbations stochastiques du modèle. À partir de cet ensemble de simulations (aussi appelées membres de l'ensemble) qui sont toutes également probables, on peut alors calculer une probabilité d'occurrence pour un certain événement. La dispersion au sein de l’ensemble des simulations donne également une mesure de la prévisibilité de la situation météorologique, ce qui permet d'estimer la fiabilité de la prévision.
Spécifications
Le système de prévision d'ensemble à haute résolution ICON-CH1-EPS, avec 11 membres d'ensemble, est calculé huit fois par jour avec un maillage horizontal de 1,0 km. Toutes les 3 heures (00, 03, ... 21 UTC), l'évolution du temps est recalculée pour une échéance de prévision allant jusqu'à 33 heures. La simulation qui commence à 03 UTC a une plus longue échéance, jusqu'à 45 heures, de sorte que la prévision couvre l'ensemble du jour suivant. Le domaine de modélisation d'ICON-CH1-EPS couvre l'ensemble de l'arc alpin, avec la Suisse au centre. Verticalement, ICON-CH1-EPS dispose de 80 couches qui s'étendent jusqu'à une altitude de 22 km. La topographie du modèle atteint 4'440 m d'altitude à son point le plus haut. Pour chacun des 91'838'400 points de grille au total, le temps est prévu à des intervalles de 10 secondes.
Le système de prévision d’ensemble ICON-CH2-EPS a une échéance de prévision plus longue de 8 jours, se compose de 21 membres d'ensemble et est calculé quatre fois par jour (00, 06, 12 et 18 UTC) avec une largeur de maille horizontale de 2,1 km. Le domaine du modèle couvre également l'ensemble de l'arc alpin. Verticalement, ICON-CH2-EPS calcule 80 couches jusqu'à 22 km d'altitude. Les prévisions pour les 22'710'080 points de grille sont calculées avec un pas de temps de 20 secondes.