Pourquoi les prévisions météorologiques sont-elles bien plus affûtées qu’il y a 20 ans ?

Il est fini le temps des moqueries et des quolibets au sujet de l’inexactitude des prévisions de nos présentateurs météos chéris. L’industrie météorologique carbure à plein régime depuis des décennies et ça se ressent sur nos écrans. Rien que dans nos contrées, les prévisions énoncées par  Météo France et le Centre européen de Reading sont aujourd’hui deux fois plus justes qu’il y a 20 ans – à savoir que celles à quatre jours sont désormais aussi fiables que jadis celles à deux jours –. Et, pour les prédictions à vingt-quatre heures, le taux d’erreur n’est désormais plus que de 7%, contre 15% il y a vingt ans.

Alors pour celles et ceux qui continuent de se moquer parce que leur douzième brunch dominical de l’année a souffert d’une pluie légère, on les livre en pâture au professeur émérite du MIT Kerry A. Emanuel et aux professeurs de Penn State Richard Alley et Fuqing Zhang. Non sans une certaine ironie, le trio commence par démontrer dans la revue Science que, malgré quelques erreurs ici et là, ces mêmes mauvaises langues reviennent toujours « à checker les prévisions météorologiques avant de planifier leur activité en plein air ». D’autant plus que, on le redit, l’art météorologique ne cesse de se perfectionner.

La danse du savoir

Les trois chercheurs l’affirment : « Les prévisions modernes de 72 heures sur la trajectoire des ouragans sont plus précises que les prévisions de 24 heures d’il y a seulement 40 ans. Une prévision moderne de cinq jours est aussi précise qu’une prévision d’un jour en 1980, et les prévisions utiles atteignent maintenant 9 à 10 jours dans le futur ». Selon eux, trois développements clés ont permis aux prévisions météorologiques de faire un pas de géant : « De meilleures et de plus vastes observations, des modèles de prévisions numériques beaucoup plus rapides, et des méthodes d’assimilation des observations dans les modèles largement améliorées ».

L’amélioration des observations est due à la prolifération de satellites météorologiques avancés en orbite terrestre, notamment l’incroyable série des GOES – les satellites géostationnaires opérationnels pour l’environnement –, exploités par la National Oceanic and Atmospheric Administration, ainsi que les satellites Meteosat de l’Agence spatiale européenne. En outre, des ordinateurs beaucoup plus rapides ont permis d’élaborer des modèles plus avancés et plus détaillés.

L’expérience vient avec le temps

Le simple passage du temps a également contribué à l’avancée des prévisions météorologiques. Chaque jour, chaque semaine, chaque mois, chaque année, des quantités de données sont collectées et introduites dans les modèles de prévision, qui sont ensuite ajustés en conséquence, avec de plus en plus de précisions au fur et à mesure que des données supplémentaires sont intégrées. « La Terre est un système, et plus nous surveillons ce système, mieux nous pouvons prévoir son avenir », comme le disent joliment les trois chercheurs.

Selon les auteurs, la prévision météorologique est toutefois soumise à des limites strictes. « Le climat heure par heure… au-delà de deux semaines disons, ne peut pas encore être prédit avec précision ». La bonne nouvelle, ajoutent-ils, c’est qu’il y a encore beaucoup de possibilités d’amélioration. Les prévisions d’inondations pour les tempêtes côtières doivent encore être améliorées, tout comme les prévisions de l’étendue des glaciers dans l’Arctique et les mouvements des feux de forêt qui ont explosé ces dernières années.

Un avenir radieux

La météorologie aura également un rôle important à jouer dans un futur réseau électrique centré sur les énergies renouvelables. Les auteurs avancent qu’« au fur et à mesure que les énergies renouvelables joueront un rôle croissant dans les systèmes électriques, la prévision de la disponibilité du soleil, du vent et du débit des rivières prendra de plus en plus d’importance, tout comme les prévisions de la demande énergétique, dont une grande partie est déterminée par la météo ». Mais pour que les prévisions météorologiques continuent de s’améliorer, cela nécessite d’importants investissements financiers et humains, affirment-ils.

La collecte de données doit se poursuivre à un rythme soutenu au sol, dans le ciel et dans l’espace. Le machine learning et les réseaux neuronaux doivent être élaborés et appliqués aux sciences de la terre, en particulier pour en apprendre davantage sur les processus physiques complexes, tels que les interactions entre les nuages et les aérosols, qui ne sont pas encore bien compris. « Grâce à des investissements stratégiques, l’avenir des prévisions météorologiques et des services environnementaux connexes est prometteur », concluent nos trois « compères ».