La prévision météorologique numérique est la façon dont les prévisions météorologiques sont faites. Cela se fait à l'aide de modèles informatiques de l'atmosphère. Ces modèles décrivent les conditions météorologiques actuelles et leur évolution dans le temps à l'aide d'équations. En utilisant les conditions météorologiques actuelles, les équations peuvent être résolues, ou approximées pour dire quel sera le temps dans un avenir proche. Les paramètres physiques pertinents, tels que la pression, la température, la direction et la vitesse du vent, sont considérés comme des fonctions du temps. Ces paramètres sont modélisés à l'aide d'un système d'équations différentielles partielles. Il s'agit d'un système dynamique qui est résolu numériquement. La plupart de ces équations sont mises en œuvre à l'aide de FORTRAN. Les équations sont approximatives. Comme le nombre de calculs est énorme, les supercalculateurs les effectuent généralement, pour les terminer avant qu'il ne soit trop tard.
Prévision numérique du temps
Idée de base
L'atmosphère est modélisée comme un fluide. L'idée de base de la prévision numérique du temps est d'échantillonner l'état du fluide à un moment donné. Les équations de la dynamique des fluides et de la thermodynamique peuvent ensuite être utilisées pour estimer l'état du fluide à un moment donné dans le futur.
Prévisions météorologiques locales
Les résultats sont généralement trop imprécis pour être utilisés pour prédire le temps qu'il fera en tout lieu. C'est pourquoi les météorologues vérifient les valeurs et les comparent aux données historiques. En d'autres termes, ils utilisent les données pour aider à produire les prévisions météorologiques.
Model Output Statistics est un modèle statistique qui a été développé dans les années 1960 et 1970. Il utilise l'analyse de régression pour une prévision entièrement automatisée. Avec lui, les données historiques sont analysées automatiquement. L'une de ses applications est appelée Direct Model Output. Le MOS utilise à la fois des données historiques et une modélisation statistique. Les prévisions au-delà d'environ six heures ne sont pas fiables.
Un autre modèle bien connu est le Global Forecast System (GFS), qui est géré par le service météorologique américain, la NOAA. Il donne une prévision quatre fois par jour. Comme l'information est gratuite, le GFS est souvent utilisé, notamment par les petites stations météorologiques.
Ensembles
L'atmosphère est un système chaotique. Une petite modification des valeurs d'entrée n'entraîne pas nécessairement une petite modification de la sortie. Cela est dû aux équations de la dynamique des fluides qui sont impliquées. Ces équations sont résolues ou approximées une fois avec les paramètres observés. Cela est fait plusieurs fois de suite, avec des paramètres qui sont basés sur les valeurs observées, mais qui ont été légèrement modifiés. Comme la puissance de calcul est limitée, la "résolution" d'un tel modèle est plus grossière. Une fois que tous les calculs sont terminés, ils sont comparés entre eux. Les résultats calculés qui sont "similaires" indiquent que le pronostic est relativement bon. Dans certains cas, cela signifie qu'il est possible de prévoir avec précision le temps qu'il fera pendant une dizaine de jours ; dans d'autres cas, une prévision sur quelques jours seulement peut être difficile.
Pages connexes
- Met Office
- Modèle de prévision des cyclones tropicaux
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la prévision météorologique numérique ?
R : La prévision météorologique numérique est la manière dont les prévisions météorologiques sont établies à l'aide de modèles informatiques de l'atmosphère.
Q : Comment ces modèles décrivent-ils les conditions météorologiques actuelles ?
R : Ces modèles décrivent les conditions météorologiques actuelles à l'aide d'équations qui prennent en compte des paramètres tels que la pression, la température, la direction et la vitesse du vent.
Q : Comment ces équations sont-elles résolues ?
R : Ces équations sont résolues numériquement à l'aide d'un système dynamique d'équations aux dérivées partielles.
Q : Avec quel langage de programmation ces équations sont-elles mises en œuvre ?
R : La plupart de ces équations sont mises en œuvre en FORTRAN.
Q : Pourquoi utilise-t-on des superordinateurs pour résoudre ces équations ?
R : Les superordinateurs sont utilisés parce que le nombre de calculs est énorme et qu'ils doivent être terminés rapidement.
Q : Quels sont les paramètres physiques pris en compte dans la modélisation du temps ?
R : Les paramètres physiques tels que la pression, la température, la direction et la vitesse du vent sont pris en compte dans la modélisation du temps.
Q : Cette modélisation permet-elle de prévoir le temps avec précision ?
R : Bien que la modélisation ne soit pas toujours tout à fait exacte, elle constitue un outil utile pour prévoir les conditions météorologiques futures.