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Que se passe-t-il entre le moment où la température est mesurée et celui où les prévisions météorologiques et les modèles climatiques sont établis ? Nous vous accompagnons à chaque étape.
De l'observation à la prévision météorologique
L'assimilation des données est à la base des prévisions météorologiques. Elle consiste à observer et à évaluer en temps réel l'état de l'atmosphère (y compris l'état de l'air au niveau du sol). Les observations en temps réel sont combinées avec les prévisions précédentes afin d'obtenir la meilleure estimation possible de l'état actuel de l'atmosphère. Cette estimation constitue l'état initial pour la prévision. Une modélisation ne peut être fiable que si l'état initial est estimé aussi précisément que possible. Des erreurs importantes dans l'estimation initiale conduisent donc à des prévisions inexactes. L'assimilation des données génère un état initial sur la grille tridimensionnelle du modèle, qui est utilisé pour calculer une prévision à partir de celui-ci.
Le cycle d'assimilation des données
Chez MétéoSuisse, ce cycle d'assimilation des données s'effectue toutes les heures. Cela signifie qu'une prévision du modèle d'1 heure est calculée toutes les heures. Les calculs sont corrigés à l'aide d'observations provenant du réseau SwissMetNet, de stations partenaires, de radiosondages, de radars, profileurs de vent et lidars ainsi que de mesures effectuées par les avions. Les corrections visent à obtenir la meilleure estimation possible de l'état de l'atmosphère. À partir de ce nouvel état, une prévision d'une heure est à nouveau calculée, puis corrigée, et ainsi de suite.
Comment MétéoSuisse procède-t-elle à l'assimilation des données ?
À l'aide du système KENDA (Kilometer Scale Ensemble Data Assimilation). Ce système comprend les prévisions dans le cycle d'assimilation des données, la mise à disposition des observations et le processus d'assimilation proprement dit avec le LETKF, le filtre de Kalman à transformation d'ensemble local. Le LETKF pondère les observations et les états du modèle avec les incertitudes correspondantes afin de produire la meilleure estimation possible de l'état actuel de l'atmosphère. En outre, le LETKF fournit un ensemble d'analyses légèrement différentes qui représentent l'incertitude de l'estimation de l'état initial.
À quoi servent les calculs d'incertitude ?
L'incertitude est représentée par des états légèrement différents, KENDA calculant 40 états initiaux parallèles. Les prévisions des modèles ICON sont ensuite initialisées avec ces états initiaux. ICON-CH1-EPS (avec une maille horizontale de 1 km) calcule l'évolution du temps toutes les trois heures pour une période pouvant aller jusqu'à 33 heures. ICON-CH2-EPS (avec une maille horizontale de 2,1 km) calcule quatre fois par jour une prévision jusqu'à cinq jours. L'incertitude estimée par KENDA est donc intégrée dans les deux modèles ICON.
Outre les réalisations estimées par KENDA, les prévisions sont initialisées avec des conditions aux limites légèrement différentes. Les conditions aux limites, c'est-à-dire les informations météorologiques pertinentes en dehors de la zone modélisée, sont fournies aux deux systèmes d'ensembles par le modèle ensembliste global Integrated Forecasting System (IFS), modèle numérique global de prévision du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT).
Tout cela conduit à des prévisions légèrement différentes dans chaque réalisation d'ICON-CH1-EPS et d'ICON-CH2-EPS. En effet, malgré les nombreux progrès réalisés dans la compréhension des processus physico-chimiques dans l'atmosphère et la résolution spatiale des modèles de prévision, la nature chaotique de certains processus et la représentation lacunaire des phénomènes maintient de l'incertitude dans les prévisions météorologiques. MétéoSuisse quantifie précisément ces incertitudes et calcule différents scénarios afin d'intégrer la probabilité dans ses prévisions.
