Améliorer les prévisions météorologiques

Des observations plus nombreuses et plus fines

L'observation est le point de départ de toute prévision météorologique. Elle est donc naturellement au cœur des activités de recherche de Météo-France visant à améliorer la qualité des prévisions.

Deux pistes complémentaires sont poursuivies, avec pour objectif de multiplier par 5 le nombre de données d'observation prises en compte dans les modèles opérationnels entre 2012 et 2016 : exploiter de manière plus détaillée les mesures issues du réseau existant et utiliser les données recueillies par de nouveaux instruments.
 

Les satellites, au cœur des efforts de recherche

Les principaux efforts concernent les données satellitaires. En un demi-siècle, les satellites ont opéré une véritable révolution dans le domaine de la prévision météorologique en démultipliant le nombre d'observations disponibles, notamment au-dessus des zones non ou mal couvertes par les instruments au sol, comme les déserts et les océans. Aujourd'hui, 93% des données utilisées dans le modèle numérique global Arpège de Météo-France sont recueillies depuis l'espace.

Le centre national de prévision de Toulouse réceptionne des données satellitaires issues de plusieurs sources dont EUMETSAT, l'organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiques, et le centre de météorologie spatiale de Météo-France, basé à Lannion. Ce centre reçoit, traite, archive et diffuse les données de satellites européens et américains.

Des équipes de chercheurs, à Lannion et à Toulouse, sont spécialisées dans la conception, le développement et l'amélioration des algorithmes et logiciels de traitement qui visent à extraire en temps réel l'information la plus complète possible des données satellitaires. Météo-France a ainsi largement contribué à mettre au point les algorithmes de traitement du sondeur IASI, un des plus performants en orbite à l'heure actuelle. Deux exemplaires de ce sondeur sont embarqués sur les satellites défilants MetOp-A et MetOp-B, lancés respectivement en 2006 et 2012. Ils mesurent deux fois par jour, en chaque point de la Terre, des profils atmosphériques *, avec une résolution verticale de 1 à 2 km. L'exploitation des données permet de déduire la température avec une précision de l'ordre de 1°C et la quantité de vapeur d'eau avec une précision de l'ordre de 10 %.

A l'horizon 2020, un nouveau satellite européen géostationnaire, MTG (Météosat troisième génération), sera lancé, embarquant de nouveaux types de sondeurs. Particulièrement précis, ils fourniront des profils de l'atmosphère toutes les 30 minutes sur l'Europe. L'arrivée de ces nouveaux instruments constituera une révolution par le nombre et la richesse des observations. Les équipes de Météo-France travaillent à élaborer les algorithmes nécessaires à leur exploitation. Ces nouvelles données devraient permettre d'améliorer la qualité des prévisions du modèle Arome.

* Au sein de l'atmosphère, certaines grandeurs, comme la température et la composition chimique, varient avec l'altitude. Les mesures satellitaires permettent d'établir un profil atmosphérique vertical, qui renseigne sur l'état des différentes couches atmosphériques.


Au sol, une nouvelle génération de radars

Au sol, Météo-France poursuit des travaux d'amélioration de son réseau d'observation. A l'horizon 2020, l'ensemble des radars du parc géré par Météo-France sur le territoire métropolitain seront équipés d'une technologie nouvelle, la "double polarisation". En plus des informations sur la localisation et l'intensité des cellules précipitantes, ils seront capables d'identifier le type de précipitations détectées : pluie, grêle ou neige. Les données, obtenues automatiquement en trois dimensions, trouveront des applications immédiates en hydrologie, en aéronautique ou encore dans l'étude des cellules orageuses. Des radars supplémentaires seront de plus installés dans des zones encore peu couvertes, comme les Alpes, ainsi qu'outre-mer.

Météo-France travaille aussi à utiliser les données issues de l'ensemble des radars européens (aujourd'hui, seuls les radars français sont exploités). Pour faciliter cette évolution, Météo-France contribue activement au consortium OPERA, qui vise à favoriser l'échange des observations météorologiques en Europe.