Pourquoi les météorologues ont encore du mal à faire face aux grandes tempêtes

6 avril 2018 

par Jeffrey B. Halverson, 

The Conversation

C'était en mars 2017, et une tempête hivernale nommée Stella a promis de livrer jusqu'à un pied et demi de neige à New York et à certaines parties du New Jersey. Les autorités ont évincé les avertissements de blizzard, suggérant que la ville était sous un siège de neige imminent.

Mais seulement 7 pouces sont tombés. Alors-Gov. Chris Christie fustigé les prévisionnistes. "Je ne sais pas combien nous devrions payer ces gars de la météo", a t-il dit. "J'ai eu ma part du National Weather Service après sept ans et demi."

Pour ceux qui suivent la météo, les prévisions de grosses tempêtes sont parfois encore des montagnes russes - avec des changements brusques de piste ou d'intensité. En tant que météorologue qui prévoit pour un grand marché urbain, je peux attester de la frustration. Pourquoi ne pouvons-nous pas faire les choses à chaque fois, étant donné cette ère de données météorologiques 24/7, des dizaines de modèles informatiques satellites et sophistiqués ? La réponse réside dans les bizarreries entre les modèles de prévision les plus populaires.

Bataille des modèles

Les modèles de prévision informatique sont devenus le pilier de la prévision météorologique en Amérique du Nord et dans de nombreuses autres parties du monde. Exécutés sur des supercalculateurs rapides, ces modèles mathématiques sophistiqués de l'atmosphère se sont améliorés au cours des deux dernières décennies.

La capacité de prévision humaine s'est améliorée d'environ un jour par décennie. En d'autres termes, les prévisions sur quatre jours d'aujourd'hui sont aussi précises qu'une prévision sur trois jours remonte à dix ans.

Les prévisionnistes aux États-Unis examinent régulièrement plusieurs modèles, mais les deux plus discutés sont l'américain et l'européen. Lorsque les modèles sont en désaccord sur la trajectoire d'une grosse tempête, les prévisionnistes doivent souvent choisir ce qu'ils croient le plus correct. Cette décision peut faire ou défaire une prévision critique.

La plupart des météorologues s'accordent à dire que le modèle européen est le plus habile. Cela a été cimenté en mars 1993, quand il a correctement prévu la piste et l'intensité d'un Nor'easter historique. Appelé la «tempête du siècle», la tempête a laissé tomber une couverture de neige lourde de la côte du Golfe à la pointe nord du Maine.

La tempête a été une étape importante pour ce que l'on appelle les prévisions à moyen terme, ou les prévisions faites entre trois et sept jours. Le modèle européen a établi la prévision cinq jours à l'avance. Cela signifiait que les fonctionnaires pouvaient déclarer des états d'urgence avant que les premiers flocons ne volent.

Avance rapide jusqu'en 2012, et l'Euro faisait encore des appels corrects sur les grandes tempêtes dramatiques. Mais cette fois, le délai est passé au-delà de huit jours. La tempête a été l'ouragan Sandy, une tempête massive de l'Atlantique. Plus d'une semaine à l'avance, le modèle européen prédisait un jogging bizarre vers l'ouest dans la trajectoire de Sandy, alors que le modèle américain l'a projeté vers l'est et inoffensivement loin de la côte Est. Score: une autre victoire majeure pour l'Européen.

 Pourquoi les météorologues ont encore du mal à faire face aux grandes tempêtes

Les prévisions avant l'ouragan Sandy n'étaient pas d'accord sur la trajectoire de la tempête. Crédit: National Hurricane Center

Européen contre américain

Pourquoi les Européens font-ils si bien, comparés à leurs homologues américains ?

Pour un, il fonctionne sur un superordinateur plus puissant. Deux, il a un système mathématique plus sophistiqué pour gérer les "conditions initiales" de l'atmosphère. Et troisièmement, il a été développé et affiné dans un institut dont l'accent est mis sur la prévision météorologique à moyen terme.

Aux États-Unis, le modèle américain à moyenne portée fait partie d'une série de plusieurs modèles, y compris plusieurs systèmes de prévision à courte portée qui fonctionnent aussi souvent que toutes les heures. Le temps, la concentration intellectuelle et les coûts sont partagés entre quatre ou cinq types de modèles différents.

Le public a entendu parler des victoires du modèle européen. Mais les prévisionnistes savent aussi que le modèle américain est assez habile; il a eu sa part de victoires, quoique moins médiatisée. L'un d'entre eux était Winter Storm Juno, un Nor'easter 2015 qui a durement touché la côte de la Nouvelle-Angleterre. Les prévisionnistes ont lancé un avertissement sévère pour 24 à 36 pouces de neige dans toute la ville de New York. Dans un mouvement sans précédent, le maire Andrew Cuomo a arrêté le système de métro à l'avance, un geste jamais fait pour une tempête de neige imminente.

Cette prévision de neige de Doomsday était basée sur le modèle européen. Le modèle américain a prédit que la tempête serait déplacée d'environ 50 milles plus à l'est - déplaçant le gros coup de neige loin de la ville proprement dite. En réalité, Juno a pris cette piste vers l'est et Central Park a fini avec "seulement" 10 pouces - une quantité importante si la neige, mais pas un handicapant de 2 à 3 pieds. Les pertes économiques inutiles causées par la fermeture de la ville ont été énormes, mettant les météorologues sur la défensive.

Dans le cas de la tempête hivernale Stella, le modèle américain a massivement suréprimé les chutes de neige. Mais un modèle à courte portée appelé le modèle nord-américain a correctement prévu une trajectoire de tempête de 50 à 100 milles plus à l'est.

Prédire le temps

Tout se résume à ceci: Les prévisionnistes météorologiques ont beaucoup de choix pour les modèles prédictifs. L'art de la prévision est basé sur des années d'expérience passées avec chaque modèle, en apprenant les biais et les forces uniques de chacun. Le Service météorologique national et d'autres organismes de prévision ont fait des progrès pour mieux communiquer l'incertitude des prévisions, compte tenu de la propagation inhérente aux modèles. Mais cela revient souvent à cette intuition: européenne ou américaine ?

Les chercheurs prennent des mesures pour améliorer la prévision météorologique à moyen terme aux États-Unis en doublant la vitesse de l'ordinateur et en modifiant la façon dont le modèle absorbe les données. Des sociétés comme Panasonic et IBM sont entrées dans l'arène avec leurs propres modèles de prévisions météorologiques.

En attendant, alors que nous attendons que le modèle américain «rattrape» les compétences de l'Européen, il y a quelques façons d'apprendre à déchiffrer le message de prévision. Les passages de modèles individuels sont moins habiles au-delà de cinq jours environ; ce que vous recherchez est la cohérence entre les exécutions. En outre, recherchez les prévisions qui encadrent l'incertitude prédictive. Par exemple, une prévision peut suggérer des scénarios alternatifs pour une prochaine tempête de neige: une chance de 20 pour cent de jusqu'à 15 pouces, ou une chance de 20 pour cent que seulement 4 à 6 pouces tomberont.

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