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Modélisation atmosphérique à l’IRM

Un modèle atmosphérique simule l'évolution temporelle de l'atmosphère en résolvant les équations mathématiques des variables météorologiques (température, précipitations, vitesse du vent, etc.). Nous commençons par créer un état atmosphérique initial sur base des observations météorologiques disponibles. L'évolution de la situation est ensuite calculée par étapes successives dans le temps jusqu'à atteindre le moment souhaité dans le futur. Les modèles font toutefois des erreurs, en raison des limitations des observations utilisées et de la représentation mathématique de la réalité. Ces erreurs grandissent avec la durée de la prévision.

Les modèles atmosphériques divisent l'atmosphère en blocs. Les calculs sont effectués en utilisant des points de grille au centre de ces blocs. Plus les distances entre les points de grille sont petites, plus les résultats du modèle sont détaillés. C’est ce qu’on appelle la résolution, indiquée par la distance entre les points de grille. En effectuant les calculs sur une zone limitée, nous pouvons limiter le temps de calcul ou augmenter la résolution. C’est ce que nous appelons des modèles à aire limitée ou modèles régionaux.

Les modèles atmosphériques sont utilisés pour l’établissement des prévisions météorologiques à court et à moyen terme ainsi que pour des simulations climatiques. Ils sont également utilisés dans des systèmes de prévisions météorologiques probabilistes. Un ensemble de modèles est ainsi exécuté avec une douzaine de versions légèrement différentes les unes des autres. Les différences sont générées en créant des perturbations dans l’état initial ou en utilisant différentes configurations du modèle. Sur la base de la distribution des différents composants de l'ensemble, nous pouvons alors estimer les probabilités pour les variables prévues (par exemple, le risque de précipitations, ou la probabilité qu'un phénomène météorologique donné se produise).