Même si la science de la météorologie a considérablement amélioré ses performances depuis le début du siècle, elle reste loin d'être parfaite. Quelles sont les limites des prévisions météo et les situations les plus complexes à anticiper ?

Les nuages bas

Les nuages bas figurent parmi les phénomènes les plus difficilement prévisibles, car il s'agit d'une couche de nuages souvent assez fine piégée près du sol et qui s'avère très sensible aux paramètres géographiques et météorologiques. Le taux d'humidité et la vitesse du vent jouent un rôle important dans la formation et la dissipation des nuages bas et de légères différences par rapport à la prévision peuvent suffire à changer radicalement le temps sensible.

Comparaison entre la prévision (à gauche) et la réalité (à droite) ce mardi 18 janvier 2022 - via meteociel & meteoblue

Ce fut le cas ce mardi 18 janvier 2022 où la Normandie, l'Île-de-France ou encore la Champagne ont bénéficié d'un soleil généreux alors que les nuages bas étaient censés rester tenaces (modélisation à gauche sur l'image ci-dessus). En cause ? Un vent de nord-est légèrement plus sensible que prévu. Dans une situation sèche, une différence de 10 km/h de vent n'aurait interpellé personne mais dans un contexte de nuages bas, celle-ci a suffit à changer une journée prévue grise en une belle journée ensoleillée !

Pourtant, lorsque l'on regarde la comparaison entre modélisation et réalité sur les images ci-dessus, on constate que les zones bloquées sous les nuages bas ont été plutôt bien anticipées à échelle nationale, à l'exception des régions pré-citées. Cela montre les limites de la prévision en ce qui concerne les nuages bas : il est quasiment impossible de bien prévoir leur ténacité la totalité du territoire français.

Prévisions pour Paris selon la météo de l'iPhone (à gauche) et Météo Paris (à droite) ce 18 janvier 2022

Là est tout l'intérêt de Météo Villes. Nos prévisions sont vérifiées et constamment réévaluées par nos prévisionnistes, au contraire des prévisions automatiques consultables sur 99% des sites et applications. Cela nous a permis de modifier nos prévisions dès ce mardi matin et d'annoncer une journée plus lumineuse (et donc plus douce) que prévu pour les 12 millions d'habitants de Paris et de l'Île-de-France, tandis que la météo des applications mobiles continuait d'annoncer un temps gris dicté par le modèle de prévisions.

Les averses

Les fronts pluvieux sont plutôt simples à prévoir car il s'agit de vastes zones de précipitations balayant de grandes zones géographiques. C'est à peu tout le contraire des averses ! Par définition, une averse (ou ondée) est une zone de précipitations de petite dimension et donc de courte durée. Elle peut donc circuler sur une commune tout en épargnant celle située à quelques kilomètres. C'est là que la prévision se complique.

Exemple d'un ciel de traîne avec succession d'averses dans l'ouest de la France en janvier 2016 - via keraunos.fr

Sur l'animation ci-dessus, on observe un ciel de traîne actif avec une succession d'averses sur l'ouest de la France. Si de nombreux secteurs sont concernés à un moment ou à un autre par les précipitations, tous ne sont pas touchés dans les mêmes proportions et pas aux mêmes heures. Dans ces situations, il est impossible de prévoir en avance les heures auxquelles le parapluie sera nécessaire, sauf en suivant la situation en direct à l'aide des radars de précipitations (mais qui ne permettent d'anticiper qu'avec une voire deux heures d'avance).

Passage d'une averse sur Saint-Aygulf (83) le 9 janvier 2019 avec observation d'un arc-en-ciel - Météo-Villes

Moins une traîne est active et plus le nombre de secteurs passant entre les gouttes augmente. C'est là que la tâche se complique pour le météorologue qui se voit obligé de mentionner le risque de pluie, sans que cela ne garantisse que les averses tomberont sur votre localité. Dans ces situations, vous pouvez parfaitement regarder passer une averse à 2 ou 3 kilomètres de votre position sans qu'aucune d'entre-elles ne vous concerne au cours de la journée. Là se trouve la limite de la prévision : il n'est pas possible de savoir combien d'averses vous toucheront ni les heures précises auxquelles elles se produiront.

Les orages

Il est le phénomène localisé par excellence : l'orage peut représenter un véritable casse-tête pour les prévisionnistes, notamment lors des chaudes journées d'été. Avec l'accumulation de la chaleur et si la masse d'air comporte suffisamment d'humidité, les nuages bourgeonnent et finissent par évoluer en averses et orages. Seulement, ce processus s'effectue souvent de manière anarchique, rendant la prévision orageuse locale quasiment impossible.

Modélisation des orages pour la soirée du jeudi 3 juin 2021 - modèle AROME via meteociel

La carte du modèle AROME ci-dessus illustre parfaitement le côté localisé des orages. On constate de multiples cellules de petite dimension. Ces orages de type monocellulaires sont les plus localisés et les moins durables mais cela ne veut pas dire qu'ils ne peuvent pas être forts. Comme pour les averses, le prévisionniste ne peut pas anticiper où ces foyers orageux se formeront car un orage peut toucher une commune et épargner la commune voisine. Seul un risque est mentionné. Il sera ensuite important de suivre la situation en direct via les radars de précipitations.

Comme pour les nuages bas, la formation, l'activité et l'étendue des orages dépendent de nombreux paramètres météorologiques et le moindre grain de sable peut contrarier leur formation ou conduire à leur fin de vie. C'est pourquoi même les dégradations les plus organisées ne vous garantissent pas à 100% d'être concerné. Compte tenu de leur dangerosité potentielle, les météorologues sont forcés de prévenir dès qu'un risque orageux apparaît, tout en sachant que tous les secteurs ne seront pas touchés. Là encore, ce sont les limites de la prévision.

Éclair dans le ciel de Paris 2021 le 20 juin 2021 - photo pour www.meteo-paris.com

Globalement, plus une masse d'air est chaude et plus l'énergie potentielle disponible dans l'atmosphère est grande. Cette énergie sera plus facilement exploitée dans une atmosphère humide. C'est la raison pour laquelle la prévision météo est encore plus délicate dans les zones au climat tropical, où chaleur et humidité créent un environnement chaotique propice à de nombreux déclenchements orageux.

La neige (par isothermie)

La neige peut également constituer un casse-tête pour les prévisionnistes, particulièrement lorsqu'un paramètre bien précis entre en jeu : l'isothermie. Ce phénomène joue un rôle majeur lorsque les températures sont légèrement au dessus du zéro. En effet, si les précipitations sont suffisamment soutenues, elles entraînent avec elle une partie de l'air froid d'altitude en direction du sol, faisant baisser la température et conduisant à changer la pluie en neige jusqu'en plaine.

Schéma de l'effet d'isothermie apportant froid & neige en plaine (situation 3) - via MétéoLor

Là où la situation se complique, c'est qu'une erreur d'un demi degré ou des intensités légèrement plus faibles (ou plus fortes) que prévu peuvent faire toute la différence dans certaines situations ! Si les précipitations sont plus faibles que prévu, l'effet d'isothermie peut ne pas se mettre en place et la pluie domine en plaine. À l'inverse, si elles sont plus actives que prévu, l'effet d'isothermie peut amener la neige jusqu'en plaine alors que cela n'était pas annoncé. Un véritable casse-tête !

Neige par effet d'isothermie à Amiens (80) le 23 janvier 2021 - via infoclimat.fr

L'isothermie joue un rôle majeur dans le risque neigeux en plaine lors des situations où nous sommes en limite entre pluie & neige car les températures sont faiblement positives, ce qui arrive de plus en plus fréquemment avec le réchauffement climatique (au détriment des épisodes assurément neigeux par temps suffisamment froid). Notons que l'isothermie joue aussi un rôle en montagne, conduisant parfois à un abaissement de la limite pluie/neige plus bas que prévu si l'intensité des précipitations est supérieure à celle initialement envisagée.

Les tendances saisonnières

Les tendances saisonnières sont des projections à très long terme proposant des scénarios allant jusqu'à 6 mois d'échéance. Elles servent à dégager une tendance générale, c'est à dire qu'elles évaluent la probabilité que le mois soit plus chaud ou plus froid que la normale et la probabilité que le mois soit plus sec ou plus humide que la normale. Ces tendances ont leurs limites car elles ne peuvent donner une tendance qu'à de larges échelles. C'est à dire qu'il est impossible de cibler une ville ou une région en particulier à ces échéances.

Projection des anomalies de précipitations pour février 2022 - modèle américain via NOAA

De plus, un mois prévu plus doux que la normale ne veut pas dire que le froid ne se manifestera pas durant ce dernier. En effet, il peut très bien y avoir 3 semaines de douceur et 1 semaine de froid hivernal. Les tendances saisonnières ne donnent que de grandes tendances et ne peuvent pas faire ressortir les épisodes brefs et/ou locaux. Avec un taux de réussite d'environ 60 à 65%, elles restent des prévisions expérimentales à prendre avec un certain recul et répondent à une demande grandissante, sans prétention de pouvoir prédire l'avenir avec quelconque certitude.

La météorologie n'a jamais été, n'est pas et ne sera sans doute jamais une science exacte, tant un minuscule grain de sable dans l'équation peut changer la donne. L'expertise humaine joue un rôle primordial car seul l'œil humain est en capacité de comprendre les erreurs des modèles et de s'y adapter en corrigeant le tir si besoin.