Colloque « Espace et éducation »

Les risques météorologiques : 24 heures de préavis

Lionel Mercier, responsable du département Enseignement de la prévision, Météo-France

Mon intervention a pour objet de vous expliquer la problématique qui se cache derrière les satellites et la prévision météorologique. Mon propos sera illustré par la tempête du 27 décembre 2003 et en particulier, je tenterai de vous faire prendre conscience de l'objectif principal de la prévision météorologique qui est d'assurer la sécurité des biens et des personnes. Ensuite, je m'interrogerai sur le rôle du satellite dans l'analyse du temps. D'emblée, il est possible d'affirmer que le satellite joue un rôle fondamental dans la prévision météorologique. Par ailleurs, il est nécessaire de connaître le principe de fonctionnement des modèles de prévision numérique, afin de comprendre la manière d'aborder les prévisions. Ces modèles permettent de réaliser des cartes de vigilance, qui entrent dans le cadre d'un dispositif d'alerte.

Enjeux de la prévision météorologique

La prévision météorologique a pour objectif d'assurer la sécurité des biens et des personnes. Cette préoccupation concerne les autorités en charge de la sécurité, la population et les différents secteurs professionnels. Les prévisions sont de diverses natures, puisqu'elles peuvent être à courte ou moyenne échéance. En effet, elles permettent de prévenir les risques à court terme, mais elles sont également susceptibles d'intéresser les acteurs socioéconomiques à plus long terme.

Le 27 décembre 2003, une tempête a engendré une coupure d'électricité dans 3 000 foyers du Nord-Ouest de la France, ainsi que de nombreux dégâts, en raison de vents soufflant à une vitesse supérieure à 100 kilomètres/heure. Pour analyser l'impact du phénomène, il est possible par exemple d'examiner la répartition géographique des vents en rafale.


Rafales maximales en km/h. Nuit du 27 au 28 décembre 2003. © Cnes.

Méthodes de prévision météorologique

Pour effectuer une prévision efficace du temps, il est avant tout nécessaire d'observer le temps qu'il fait à un instant donné. Les moyens d'observation sont relativement classiques. L'observation est d'abord humaine. Les mesures peuvent être effectuées à partir de capteurs au sol et d'un réseau de radars qui permettent d'évaluer la précipitation. En outre, les ballons-sondes permettent d'effectuer une série de mesures atmosphériques.

Ces données de radiosondage sont fondamentales pour effectuer une prévision efficace. Cependant, ces sondages sont insuffisants dans la mesure où les informations concernant l'hémisphère sud et le milieu océanique sont beaucoup plus rares.

Observation spatiale et prévision météorologique

Les analyses partielles ne suffisent pas pour connaître le temps qu'il fait en France. Il y a lieu d'observer le temps sur d'autres continents ou d'autres océans. Ces analyses globales supposent, en outre, la coopération entre les services de météorologie des différents pays. Pour compléter les informations obtenues à partir des instruments traditionnels, les satellites effectuent des observations depuis 1960. Les services météorologiques disposent de plusieurs satellites. Eumetsat s'est récemment équipé d'une nouvelle génération de Meteosat, ce qui lui a permis de passer de 6 à 48 images par heure. Certains capteurs satellite permettent de mesurer la température, l'humidité, la vitesse du vent, ou encore la nébulosité. Les satellites fournissent des informations sur le domaine maritime en tout point du globe, sur la vitesse du vent, la température et le taux d'humidité, par exemple. L'ensemble des informations ainsi obtenues peut être intégré dans des modèles numériques, qui sont fondamentaux pour la prévision météorologique. En fait, le modèle de prévision numérique extrapole l'état actuel de l'atmosphère qui a été décrit, en fonction d'un certain nombre d'équations. Cela permet de formuler certains principes, comme celui de conservation de l'énergie totale, de la masse ou des quantités de vapeur d'eau. De plus, le modèle numérique permet d'effectuer des calculs à partir de grilles : en chaque point, on analyse le temps qu'il fait en trois dimensions. Toutefois, les météorologistes disposent de plusieurs modèles de prévision, lesquels peuvent donner lieu à des résultats très différents. Dans ce cas, il s'agit d'effectuer une synthèse des données et de trancher.


Image Meteosat infrarouge
du 27 décembre 2003 à 00 h. © Cnes


Image Meteosat infrarouge
du 27 décembre 2003 à 21 h. © Cnes.

Lors de la tempête de 1999, la perturbation commence à se développer à minuit à l'ouest de l'Atlantique et se déplace vers l'est. Le système dépressionnaire atteint les côtes françaises vers 21 heures ; arrivé à maturité, il occasionne un certain nombre de dégâts. Dans le cadre de travaux pratiques, il est intéressant de comparer les résultats des modèles de prévision numérique, avec les paramètres obtenus à partir du satellite. Il est également intéressant de travailler sur différentes sources de données, comme les relevés de température et de pression atmosphérique. En outre, il est possible d'effectuer des exercices de synthèse et de visualisation en trois dimensions.

Pour l'expert, toute la difficulté réside dans la sélection des informations qui seront utiles à la prévision météorologique. Le paramètre de l'humidité à 3 000 mètres d'altitude peut notamment être utilisé par les prévisionnistes. Dispositif d'alerte : la carte de vigilance Enfin, l'ensemble des informations météorologiques renseigne un service d'alerte, dont l'outil principal est la «carte de vigilance», qui est établie à 24 heures d'échéance. Elle s'appuie sur différents niveaux de couleurs qui caractérisent le degré d'urgence : le vert, le jaune, l'orange et le rouge. Météo-France émet, s'il y a lieu, des bulletins d'alerte et fournit un certain nombre de conseils comportementaux, comme l'interdiction de travailler sur les toitures en cas de vents forts.

Pour les élèves, il peut être intéressant de travailler sur les notions de «risque», comme pour les feux de forêts. Ainsi, les élèves pourraient avoir la possibilité d'exploiter des photos satellite en temps réel. Une quantité importante de ressources pédagogiques est déjà disponible pour les enseignants, notamment sur cédérom.


Carte de vigilance Météo-France.
© Cnes.


Actes du séminaire national - Les sciences de la vie et de la Terre au XXIème siècle : enjeux et implications 15 et 16 décembre 2004

Mis à jour le 15 avril 2011
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