Prévisibilité météorologique

En général le public et les médias surestiment la capacité à prévoir les phénomènes atmosphériques à une échelle fine. Les prévisions par commune donnent cette fausse impression. Malgré les progrès des modèles et l'augmentation de la puissance des calculateurs, il reste lorsqu'il y a des précipitations une très grande imprécision spatio temporelle.

La prévisibilité météorologique dépend fortement du type de situation atmosphérique. En France, comme ailleurs, certains types de situations météorologiques sont plus facilement prévisibles que d'autres en raison de la nature des systèmes météorologiques de la résolution spatiale et temporelle exigée et des modèles utilisés pour les prévoir. Voici un aperçu de la prévisibilité en fonction des différents types de situations :

• Anticyclones (temps stable)
  Prévisibilité : très bonne (jusqu'à 7-10 jours)
  - Les situations anticycloniques se caractérisent par une pression atmosphérique élevée, ce qui entraîne généralement du temps sec, peu de vent et souvent ensoleillé. Ces conditions sont relativement stables et les modèles météorologiques les prévoient bien à moyen terme. On peut donc prévoir avec assez de précision une période anticyclonique sur une semaine ou plus. L'automne et l'hiver, ces situations sont parfois propices au brouillard. Ce phénomène, souvent très localisé, échappe à une prévision à longue échéance.
• Dépressions et perturbations (temps instable)
  - Prévisibilité : moyenne (3-5 jours)
  - Les dépressions sont des systèmes de basse pression qui apportent des perturbations, des vents forts et souvent des précipitations. Leur prévisibilité est plus limitée, car elles se déplacent et évoluent plus rapidement que les anticyclones. Leurs trajectoires peuvent aussi changer en fonction des interactions avec d'autres systèmes. On peut généralement prévoir les perturbations jusqu'à 3 à 5 jours avec une précision acceptable.
• Systèmes frontaux (pluies et fronts froids ou chauds)
  - Prévisibilité : modérée (3-5 jours)
  - Les systèmes frontaux, qui incluent les fronts froids et chauds, sont souvent associés aux perturbations. Ils se déplacent relativement rapidement, et bien que leur prévision soit relativement fiable à 3 jours, elle devient moins précise au-delà. Les modèles peuvent cependant détecter des tendances, comme une vague de froid ou une vague de chaleur, avec quelques jours d'avance.
• Orages (temps très localisé et intense)
  - Prévisibilité : faible à très faible (12-48 heures)
  - Les orages sont des phénomènes convectifs souvent très localisés qui évoluent très vite, ce qui rend leur prévision aléatoire. Si les modèles peuvent prévoir une situation favorable aux orages sur une grande région, il est très difficile de déterminer précisément où et quand un orage se produira. On sait que les orages se produisent en général en fin d'après-midi quand le réchauffement diurne au sol est suffisant pour déclencher les ascendances.On sait également que le relief et un vent favorable (vers le relief) constituent un terrain favorable pour le développement orageux. On sait également qu'un air très sec va limiter voir inhiber la convection. Dans de rares cas la prévision orageuse peut dépasser cette borne horaire. Les orages organisés en ligne de grains à l'avant d'un orage peuvent être anticipés sur quelques heures. Les orages se produisant dans des épisodes de type méditerranéen ( flux de sud humide et chaud et advection d'air froid en altitude) peuvent être prévus quelques heures à l'avance, avec malgré tout une imprécision sur le lieu exact. Même avec l'aide des radar météo la prévision à court terme est souvent limitée à moins d'une heure du fait de la variabilité des échos et des aberrations de mesure. La prévision de grêle est encore plus incertaine.
• La neige verglas: La prévision de neige précise est souvent très difficile, lorsque la température oscille autour de zéro degré, ce qui est souvent le cas en plaine l'hiver. Dans ce cas, un écart de 1 degré sur la prévision de température peut totalement changer la nature des précipitations. Le vrai verglas (eau surfondue touchant le sol) est encore plus difficile à prévoir, car il dépend d'un profil vertical de température bien particulier, (air >0°) en altitude surplombant une couche d'air <0° au sol) souvent éphémère et difficile à localiser avec précision.
• Canicules (chaleur extrême)
  - Prévisibilité : bonne (jusqu'à 7 jours)
  - Les vagues de chaleur sont souvent liées à des situations de blocage atmosphérique, comme des anticyclones stationnaires, qui empêchent le renouvellement de l'air. Ces situations peuvent être bien anticipées par les modèles météorologiques plusieurs jours à l'avance, voire jusqu'à une semaine dans certains cas.
• Vagues de froid
  - Prévisibilité : modérée (3-5 jours)
  - La prévision des vagues de froid est relativement fiable à moyen terme (3 à 5 jours), surtout lorsqu'elles sont provoquées par des dépressions froides venant du nord ou de l'est.
• Coup de vent ou tempêtes
  - Prévisibilité : modérée (2-5 jours)
  - Les tempêtes hivernales (vent fort, pluie, etc.) peuvent être prévues avec une certaine fiabilité à 3 à 5 jours d'avance. Cependant, leur intensité exacte, ainsi que la localisation précise des vents les plus forts, peuvent varier et être ajustées seulement 1 ou 2 jours à l'avance.
• Phénomènes extrêmes (cyclones, tempêtes exceptionnelles)
  - Prévisibilité : variable
  - En France métropolitaine, La prévision des tempêtes exceptionnelles dépend de nombreux facteurs atmosphériques et peut varier en précision. Une prévision à 3 jours est souvent possible, mais les détails précis, comme l'intensité et la trajectoire exacte, peuvent ne pas être connus avant 24 heures. Les cyclones sévissent à la Réunion aux Antilles et sur les îles françaises du pacifique. Principalement en Nouvelle Calédonie. La prévisibilité est en général de 3 à 5 jours, avec une imprécision sur la trajectoire exacte et sur l'intensité du vent et des précipitations. C'est pour cette raison que la prévision est souvent délivrée sous forme d'un cône probabiliste regroupant la somme des n prévisions réalisée par les modèles. L'IA semble assez efficace sur ce type de phénomène sur des échéances plus longues.
• Méthode pour estimer la prévisibilité, La méthode pour estimer la prévisibilité à moyenne et longue échéance d'une situation consiste à réaliser un grand nombre de prévisions en modifiant les données d'initialisation des modèles. L'CMWF réalise par exemple 51 prévisions (avec une résolution spatiale moins bonne) puis de calculer la dispersion de ces prévisions pour chiffrer la prévisibilité. La représentation de la dispersion se fait sous forme de barre autour de la valeur moyenne des différents paramètres ( température, vent, précipitation, nébulosité...). les paramètres précipitation et surtout nébuloisité apparaissent rapidement comme très instables.
• Pour les prévisions de précipitations convectives (averses et orages) à courte échéance à une résolution kilométrique, l'incertitude provient essentiellement de l'incapacité à prévoir la création d'une nouvelle cellule et aussi, dans une moindre mesure, sa fin et sa déformation.

Conclusion
La prévisibilité en météorologie dépend fortement de la nature du phénomène. Les situations stables (comme les anticyclones) sont plus faciles à prévoir que les phénomènes convectifs et locaux (comme les orages). En général, la fiabilité des prévisions diminue à mesure que l'échéance augmente, avec une précision relativement bonne jusqu'à 3 jours pour la plupart des phénomènes, et plus incertaine au-delà de 7 à 10 jours, même pour les situations les plus stables. Par contre, une précision kilométrique à plusieurs heures à l'avance, pour les phénomènes précipitants, est encore et pour longtemps totalement illusoire.