Modèle météorologique européen de haute résolution pour des prévisions précises

Les données météorologiques granulaires sont essentielles pour des prévisions fiables et précises, qui sont cruciales pour la planification opérationnelle et la réponse aux phénomènes météorologiques extrêmes. Notre modèle EURO1k, doté d'une résolution remarquable de 1 km, fournit des ensembles de données détaillées pour votre secteur d'activité partout en Europe.

Qu'est-ce qu'un modèle météorologique numérique ?

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.

Où sont les limites ?

Définition du problème :

Chaque pays possède son propre modèle météorologique. Pour un vol de Berne à Londres, il est nécessaire de passer par plusieurs modèles différents, qui ne peuvent actuellement pas être affichés avec une résolution élevée. Il est donc possible que les données météorologiques fournies soient incohérentes.

Objectif :

L'objectif est de connecter les intersections entre les différents modèles météorologiques et de représenter les tendances météorologiques en Europe dans un seul modèle de haute résolution.

Solution :

Le nouveau modèle météorologique EURO1k vise à résoudre ce problème en utilisant des données cohérentes. Les données de mesure précises des modèles existants sont utilisées comme base et sont calculées à l'aide de procédures complexes dans un modèle météorologique à haute résolution de 1 km.

EURO1k coverage
Couverture géographique EURO1k

Comparaison des modèles météorologiques

EURO1k de Meteomatics : résolution de 1 km

Précipitations et rayonnement global

EURO1 K WIDE

EURO1k - Précipitations et rayonnement global à une résolution de 1 km

EURO1k - Le modèle météorologique à échelle fine pour l'Europe

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 (alors que la résolution temporelle des autres modèles est normalement de 1 heure). 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.

Ce qui rend EURO1K si spécial :

  • Une résolution de 1 km
  • Couverture géographique de toute l'Europe
  • Mise à jour horaire du modèle avec intégration de toutes les données de mesure et d'observation disponibles en Europe
  • Utilisation exclusive de drones météorologiques
  • La réduction d'échelle permet une résolution allant jusqu'à 90 mètres
  • Plus de 1800 paramètres météorologiques disponibles
  • Disponibilité des données en temps réel
  • Condition limite : ECMWF-IFS
EURO1k - Précipitation et rayonnement global
EURO1k - Précipitations et rayonnement global
GFS - Précipitation et rayonnement global
GFS - Précipitation et rayonnement global
Couverture géographique d'EURO1k
Couverture géographique d'EURO1k
Couverture géographique d'EURO1k

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.

Détails techniques de l'EURO1k

Comme le modèle est calculé à une haute résolution, il nécessite une grande puissance de calcul. Pour être précis, 36000 processeurs (CPUs) sont nécessaires. Des ordinateurs à haute performance dans une infrastructure à sécurité intégrée constituent la base optimale pour cela, et permettent de rendre toutes les données disponibles en temps réel.

Spécifications techniques

  • Effort de calcul : ~40000 CPUs nécessaires, 300 HPC VMs(nodes)
  • Capacité de stockage des données : ~20 Go par fichier => 1,5 To par exécution (un modèle de calcul de EURO1k pendant 24h) => environ 1000 To par mois
  • Source de données : ECMWF (source obligatoire car l'ECMWF est reconnu comme la meilleure pratique pour la modélisation météorologique mondiale)
  • Couverture du modèle en points de grille : ~4600 (n-s) x ~4300 (e-w) => ~20 m points de grille
  • 80 niveaux verticaux par intervalles de 10 à 100 m
  • Domaine : Toute l'Europe (plus l'Afrique du Nord et l'extension à l'Est)
Christian Schluchter - Chief Technology Officer
Christian Schluchter
Chief Technology Officer
Avec EURO1k, nous établissons de nouveaux standards en matière de précision et de pertinence des prévisions météorologiques pour l'ensemble de l'Europe et même au-delà.

Données météorologiques disponibles dans le modèle météorologique pour l'Europe

Le modèle météorologique pour l'Europe intègre des données de mesure provenant d'avions, de stations au sol, de drones, de radars et de satellites, permettant ainsi de collecter une grande quantité de données météorologiques. Plus de 1800 paramètres sont disponibles via une interface, incluant des paramètres météorologiques généraux ainsi que des paramètres spécifiques à votre secteur d'activité.

Application et utilisation du modèle météorologique européen

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

FAQ sur le modèle météorologique européen

À quelle fréquence le modèle météorologique européen est-il calculé ?

Le modèle EURO1k est mis à jour toutes les heures en intégrant toutes les données de mesure et d'observation disponibles en Europe.

Pourquoi les prévisions sont-elles si précises ?

EURO1k est précis en raison de sa résolution calculée de 1 km sur toute l'Europe. Cette résolution permet d'intégrer de nombreux détails météorologiques, car les points de données sont disponibles tous les kilomètres. Ainsi, la précision des prévisions météorologiques en Europe augmente considérablement.

En outre, l'assimilation augmente la précision des prévisions, car le modèle s'approche constamment de l'état réel de l'atmosphère, ce qui permet de minimiser les erreurs.

Sur quelle période peut-on faire des prévisions météorologiques précises avec EURO1k ?

Grâce aux mises à jour horaires et à la haute résolution, la marge d'erreur du modèle est très faible dans les 6 à 12 heures qui suivent chaque initialisation. Même au-delà, on peut s'attendre à une grande précision par rapport à d'autres modèles, grâce à la haute résolution. Comme EURO1k est un modèle météorologique de haute résolution, il peut être utilisé par défaut pour les prévisions à court terme, jusqu'à 24 heures.

Les leaders du marché font confiance à la précision de nos données

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Accédez au modèle météorologique EURO1k

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.

Martin Fengler - CEO at Meteomatics
Dr. Martin Fengler
CEO / Fondateur

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