Modèle météorologique européen de haute résolution pour des prévisions précises

Un modèle météorologique numérique utilise des données mesurées localement et par télédétection, ainsi que des équations physiques complexes pour calculer les états actuels et futurs de l'atmosphère. Les ordinateurs hautement performants et puissants utilisés pour résoudre ces équations permettent de produire des prévisions météorologiques de haute résolution.

Résolution des modèles météorologiques

Les modèles météorologiques utilisent deux types de résolutions : spatiale et temporelle. La résolution spatiale décrit la distance entre les points de données dans le modèle, une résolution spatiale élevée comme 1 km ou moins permet de cartographier des effets locaux et dynamiques, améliorant ainsi les prévisions météorologiques au niveau local. La résolution temporelle, quant à elle, décrit la fréquence de mise à jour des données dans le modèle, une haute résolution temporelle comme toutes les 20 minutes permet de détecter les changements météorologiques rapidement.

Quels sont les modèles météorologiques existants ?

En Europe, il existe une variété de modèles météorologiques pour les prévisions à l'échelle mondiale et locale. Ces modèles numériques utilisent une grille tridimensionnelle pour couvrir la Terre, où des calculs sont effectués pour chaque point de grille à différentes hauteurs et à des intervalles de temps fixes. La résolution des modèles varie en fonction de la distance entre les points de grille.

Modèles météorologiques à échelle globale

Dans les modèles à échelle globale, un maillage de 10 à 50 kilomètres est courant. Bien que cela soit généralement suffisant pour prévoir les conditions dans la haute atmosphère de manière optimale, la topographie en dessous de cette résolution horizontale ne peut pas être capturée par les modèles. Par conséquent, les événements à plus petite échelle, tels que les orages, ne peuvent pas être modélisés. Cela peut entraîner des prévisions inexactes des paramètres proches de la surface de la terre, tels que le vent, la température maximale ou minimale, au niveau local. Pour combler ces lacunes, des modèles à échelle globale à une résolution plus élevée sont nécessaires.

Au nombre des modèles météorologiques à échelle globale, on compte par exemple : le système américain Global Forecast System (GFS) avec une résolution d'environ 25 km et le modèle de prévision du European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) avec une résolution d'environ 10 km.

Modèles météorologiques à échelle locale

Contrairement aux modèles à échelle globale, les points de grille des modèles à échelle locale sont beaucoup plus proches les uns des autres. La fourchette habituelle est de 1 à 15 km. La règle est la suivante : plus ils sont proches, meilleure est la résolution des modèles individuels. Cela nécessite une capacité de calcul beaucoup plus importante et le calcul n'est donc effectué que pour une période de un à trois jours.

Les modèles à échelle locale ne peuvent généralement couvrir qu'une zone restreinte. Pour inclure les influences pertinentes provenant de l'extérieur de cette région, les bords des modèles globaux sont pris en compte. Ce principe est appelé "nesting" et vise à fournir des prévisions plus précises sur les bords de la zone couverte par le modèle à échelle locale.

Le DWD-ICON EU, avec une résolution d'environ 5 km, est un exemple de modèle météorologique à échelle locale.

Comment fonctionnent les modèles météorologiques ?

Le domaine de calcul est discrétisé en utilisant des cellules de grille. De cette façon, les variables physiques pertinentes telles que la température, la pression atmosphérique, l'humidité, la direction et la vitesse du vent peuvent être représentées dans un espace tridimensionnel en fonction du temps. L'état de l'atmosphère et les changements sont modélisés sous la forme d'un système d'équations différentielles partielles. Des méthodes numériques sont utilisées pour résoudre ces équations complexes, pour cela des ordinateurs très performants sont nécessaires.

Sources d'erreur dans les modèles météorologiques

Il existe généralement des limites à la qualité des prévisions des modèles météorologiques. Dans ce cas, des sources d'erreur fondamentales peuvent apparaître, telles que :

• Une résolution insuffisante du modèle (horizontale et verticale) : Les processus qui se déroulent en dessous de la résolution du modèle ne peuvent pas être prévus de manière optimale.
• Imprécision des conditions initiales : Moins les données d'observation sont incluses dans le modèle à l'étape initiale, moins l'état initial du modèle est réaliste et moins la prévision ultérieure sera précise
• Mauvais paramétrage du modèle : Des erreurs dans les équations du modèle (dans le code du programme) peuvent entraîner des prévisions incorrectes.
• Erreur de prévision numérique : La solution des équations peut contenir des erreurs numériques d'arrondi qui peuvent s'accumuler pour donner des erreurs plus importantes au cours de l'exécution du modèle.

EURO1k est un modèle météorologique de très haute résolution pour toute l'Europe, calculé par notre équipe d'experts avec une résolution de 1 km. Cette résolution est exceptionnellement élevée pour un modèle météorologique. Le modèle EURO1k de Meteomatics est donc capable de produire des prévisions très précises dans l'espace et dans le temps pour toute l'Europe, de manière totalement personnalisée pour les secteurs concernés. Nous y ajoutons également des masses de données de mesure provenant de différents pays européens, ainsi que des détails météorologiques supplémentaires.

Avec une résolution temporelle élevée, nous parvenons à améliorer considérablement les prévisions météorologiques en ce qui concerne l'occurrence temporelle des événements météorologiques. Nos données météorologiques sont calculées par le modèle avec une résolution de 20 minutes (contrairement à d'autres modèles qui ne proposent des données que toutes les 1 à 6 heures). Grâce à l'interpolation des données, les données peuvent même être fournies à une résolution d'une minute seulement.

Précision des prévisions

Les mises à jour régulières, les algorithmes de réduction d'échelle et notre propre technologie de mesure permettent de créer des prévisions météorologiques extrêmement précises. Lors du développement de ces modèles, nos experts veillent également à augmenter progressivement la précision grâce à des évaluations continues.

Vers l'offre EURO1k

Avantages du modèle météorologique européen EURO1k

La norme pour les modèles météorologiques mondiaux est une résolution de 20 km. Ainsi, l'EURO1k est le premier et jusqu'à présent le seul modèle couvrant l'Europe avec une résolution permettant de modéliser les phénomènes météorologiques les plus petits (orages, grêle, tempêtes, etc.). Grâce à des algorithmes de réduction d'échelle basés sur les géodonnées les plus précises, le modèle EURO1k à résolution de 1 km permet même d'atteindre des résolutions de modèle allant jusqu'à 90 mètres. Pour affiner les prévisions, EURO1k est recalculé toutes les heures avec les données météorologiques les plus récentes.

Comment fonctionne EURO1k ?

La qualité d'un modèle météorologique dépend de ses conditions initiales. Les conditions qualitatives sont donc cruciales pour le calcul. Pour les conditions limites, l'EURO1k a besoin de valeurs en dehors de l'Europe. Le modèle ECMWF-IFS est utilisé ici car il est considéré comme le leader mondial en termes de qualité de prévision. La représentation native du modèle est normalement de 9 à 14 km.

Toutes les données de mesure existantes sont intégrées dans notre modèle météorologique européen et calculées avec une résolution de 1 km. Des technologies très complexes d'intégration et de réduction d'échelle des données sont utilisées pour produire des prévisions encore plus précises.

Condition limite : ECMWF-IFS

• Résolution spatiale : 0,1° (~9 km)
• Résolution temporelle : jusqu'à 1 heure
• Délai d'exécution : 10 jours (6 et 18 UTC jusqu'à 90 heures)
• Mises à jour par jour : 4

Réduction d'échelle

Les résultats des calculs du modèle sont ensuite traités par une réduction d'échelle. Les données à résolution de 1 km sont réduites à une résolution encore plus fine, dans ce cas à 90 m. Cela est rendu possible grâce au modèle de terrain de la NASA, que nous incluons dans le calcul. De cette façon, nous pouvons utiliser des données de haute résolution sur l'utilisation des terres, les sols, le relief, les calculs astronomiques et d'autres sources. Dans l'étape finale, les observations les plus récentes sont calibrées dans les prévisions.

En affinant diverses données de mesure par la réduction d'échelle, nous sommes en mesure d'atteindre une précision sans précédent, notamment au niveau local. Les clients qui dépendent de la météo locale tirent une grande valeur ajoutée des données de haute résolution, comme la production d'énergies renouvelables, la planification des voies de transport ou l'exploitation d'un aéroport.

Une technologie de mesure innovante grâce aux drones météorologiques

Afin de rendre les prévisions météorologiques encore plus précises à l'avenir, nous sommes la seule entreprise au monde à collecter des données atmosphériques avec notre propre système de drones météorologiques, les "Meteodrones".

Le modèle météorologique européen peut être amélioré avec les données des drones en utilisant des endroits spécifiques. Nous pouvons placer nos drones météorologiques là où il y a des lacunes dans les données. Par exemple, si un modèle vérifié a des difficultés à mesurer le brouillard, nous plaçons une station de drone à cet endroit et collectons les données de mesure pertinentes. Ces données sont ensuite introduites dans le modèle météorologique européen, améliorant ainsi encore plus les prévisions à proximité de l'emplacement du drone.

En savoir plus sur les Meteodrones

EURO1k n'est pas inclus dans l'offre régulière de notre API, cependant il peut être débloqué sur demande spécifique via l'API. Avec notre API météo, vous aurez un accès permanent au modèle météorologique européen EURO1k. Utilisez l'ensemble des données météorologiques pertinentes avec l'offre EURO1k ou demandez un essai gratuit.

Si vous souhaitez accéder au nouveau modèle EURO1k, veuillez remplir le formulaire de contact ci-dessous. Nous nous réjouissons de recevoir votre message.