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Prévisions météo à long terme : les améliorations sont déjà visibles !

La prévision météorologique à long terme connaît un saut de fiabilité qui commence à être perçu, même si elle est encore en phase de développement. Les prévisions sous-saisonnières et saisonnières sont très utiles pour planifier une multitude de tâches affectées par le comportement atmosphérique.

Modèles météorologiques
La prévision des schémas météorologiques à long terme est l'un des grands défis de la météorologie. Source : https://www.severe-weather.eu

La grande puissance de calcul des superordinateurs nous permet de disposer de produits de prévision à long terme plus nombreux et de meilleure qualité. Bien qu'elles soient encore largement perfectibles, un saut qualitatif a été fait par rapport aux cartes de tendances que nous avions il y a quelques années. Le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme investit massivement - avec de nombreuses ressources, tant techniques qu'humaines - dans l'amélioration des prévisions météorologiques au-delà des 10 à 15 jours fournis par les modèles météorologiques classiques de la circulation générale de l'atmosphère, dont le niveau de confiance a atteint un niveau très élevé en effet.

Comment sont réalisées les prévisions à long terme ?

Une critique très grossière des projections climatiques est la suivante : comment pouvons-nous nous y fier - par exemple, à la température que nous aurons en 2100 - lorsque les prévisions à plus de quelques jours d'avance échouent. Si l'on pense aux prévisions mensuelles ou saisonnières, leur validité repose sur le fait que le comportement du climat n'est pas aléatoire mais chaotique, ce qui n'est pas la même chose. Ce dernier point implique que l'évolution de l'atmosphère présente un certain degré de prévisibilité. Sur la base de la connaissance (via les données) de tous les facteurs qui agissent sur le climat de la Terre à un moment donné, on développe des modèles capables d'anticiper les anomalies à long terme des variables d'intérêt telles que la température ou les précipitations.

Lorsque les cartes de tendances trimestrielles ont commencé à être générées il y a quelques années, les principaux intrants étaient la phase du phénomène ENSO (neutre, El Niño ou La Niña), basée sur les données de température de surface de l'eau dans le Pacifique tropical, en raison de l'influence qu'il exerce sur de longues distances (téléconnexion) et à l'échelle mondiale, bien qu'il existe des régions terrestres où le signal n'est pas très fort, la grande variabilité météorologique venant à dominer. Aujourd'hui, les modèles utilisés sont capables d'intégrer une multitude d'autres données et processus provenant de l'atmosphère, des océans ou de la glace, ce qui se traduit par un niveau de confiance plus élevé dans les produits de prévision à long terme.

Facteurs et processus dans l'atmosphère
Schéma de certains processus et systèmes météorologiques pris en compte dans la modélisation à l'échelle sous-saisonnière et saisonnière par le groupe de travail sur la prévision S2S de la NOAA. Source : NOAA

Une multitude de paramètres statistiques sont également utilisés, une comparaison est faite avec les situations météorologiques du passé, sur la base de réanalyses, et des techniques probabilistes sont exécutées, générant des ensembles de prédictions à partir d'états d'initialisation légèrement perturbés du modèle. Comme si tout cela ne suffisait pas, les modèles sont testés en simulant des situations passées, corroborant ainsi leur adéquation.

Aujourd'hui, les superordinateurs permettent de déployer toutes ces opérations, d'une grande complexité physico-mathématique, pour obtenir au final un ensemble de produits de prévision à long terme, qui dans de nombreux cas (pas toujours) offrent une valeur ajoutée par rapport à ce que l'on attend de la climatologie.

L'utilité des prévisions saisonnières

La planification de toutes sortes d'activités, telles que l'agriculture, la gestion des ressources en eau, l'industrie, le tourisme, etc., dispose d'un outil de travail puissant dans les prévisions saisonnières, qui, bien qu'encore en phase de développement, commence déjà à montrer des résultats prometteurs dans une zone comme l'Europe, où la variabilité du comportement atmosphérique est élevée. En période de sécheresse, comme celle qui s'est aggravée dans une grande partie de la France au début de l'année 2022, il est particulièrement intéressant de consulter les prévisions hebdomadaires, mensuelles et saisonnières afin de pouvoir anticiper un changement durable ou non du schéma météorologique dominant.

Prévisions saisonnières du ECMWF
Carte de prédiction probabiliste des anomalies de précipitations par rapport à la période 1993-2016 pour le trimestre avril-mai-juin 2022, générée par le modèle du Centre européen. Source : ECMWF

Lorsque, à la mi-janvier, la sécheresse a commencé à faire la une de l'actualité et que nous avons commencé à en parler, les prévisions à long terme indiquaient avec force que les anomalies de précipitations négatives allaient se poursuivre pour le reste du mois de janvier, en février et en mars, ce qui n'incitait pas à l'optimisme. Jusqu'à la troisième semaine de février (un mois extrêmement sec dans la plupart des régions de France), les prévisions à long terme n'ont pas vacillé et sont restées fermes dans leurs tendances, mais à la fin de ce mois, elles ont commencé à montrer des signes de changement. Des anomalies humides ont commencé à apparaître sur les cartes, parallèlement à une rupture du blocus anticyclonique qui nous accompagnait depuis le début de l'année.

Avec une atmosphère plus dynamique coïncidant avec l'arrivée du printemps météorologique, la prévisibilité à long terme est plus faible qu'il y a quelques semaines, lorsque les hautes pressions prévalaient.

À l'heure actuelle, avec le type de temps qui a fini par dominer la scène météorologique, la prévisibilité à long terme est beaucoup plus faible que lorsque l'anticyclone était pratiquement inchangé, bien que le Centre européen continue de montrer des anomalies négatives de précipitations pour les mois d'avril, mai et juin, qui, si elles se confirment, aggraveraient à nouveau la sécheresse, malgré les pluies et les chutes de neige qui se produisent maintenant en mars. C'est une bonne occasion de tester la fiabilité des prévisions à long terme, qui sont de plus en plus fiables.