De meilleures prévisions d'intensité grâce à la mise à niveau du modèle IFS de l'ECMWF

Le 11 Mai dernier, le fameux centre européen de prévision météorologique à moyen terme, plus connu sous l'acronyme ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts), a annoncé une mise à niveau de son système de prévision intégré (IFS - Integrated Forecasting System). Cette mise à jour référencée "cycle 47r2", devrait permettre une amélioration de la prévision dans de nombreux domaines de la météorologie y compris la prévision cyclonique.

Trajectoires simulées avec une échéance de huit jours de l'ouragan Laura à partir de 12 UTC le 22 août 2020, avec les prévisions déterministes à haute résolution à double précision (rouge) et simple précision (bleu), ainsi que celles de l'ensemble opérationnel de l'époque. Les différences en termes de prévision de trajectoire sont négligeables avec la dernière mise à niveau.

L'amélioration majeure concernant la prévision cyclonique se concentre principalement sur l'ensembliste de l'IFS. Pour rappel, la prévision d'ensemble ou probabiliste consiste à la simulation de plusieurs scénarios, à partir de différents états initiaux de l'atmosphère. Ce système permet de quantifier le niveau d'incertitude qui est capital dans le cadre de la prévision cyclonique.

Notons que "l'ensembliste" et différent du "déterministe" plus connu du grand public, car visible sur de nombreuses applications comme windy par exemple. Le déterministe ne propose qu'une seule solution, ce qui de facto ne permet pas d'évaluer le degré d'incertitude.

Selon l'ECMWF, l'ensembliste du modèle IFS est à présent capable de proposer plus de scénarios dans la prévision cyclonique d'ensemble, ce qui implique forcément une avancée. Si les améliorations sont neutres en termes de trajectoires, elles sont meilleures en termes d'intensité, en particulier dans la gamme moyenne.

Contrairement à la prévision de trajectoire, une réduction des erreurs de simulation d'intensité a été observée entre l'ancien cyclone 47r1 (bleu) et le dernier cycle 47r2 (rouge). Les résultats sont basés sur tous les bassins cycloniques pour les périodes du 25 novembre 2019 au 28 février 2020 et du 10 mai 2020 au 30 novembre 2020.  (ECMWF)

Cerise sur le gateau, les sorties quotidiennes passent officiellement de 2 à 4 fois par jour. Avec cette nouvelle mise à jour, les échéances de 06z et 18z se rajoutent à celles de 00z et 12z, ce qui est un plus considérable pour les prévisionnistes cyclone.

Cette amélioration de la prévision d'ensemble (ENS) du modèle IFS s'explique par un renforcement de la puissance de calcul. Pour ce faire, l'ECMWF est passé de la double précision (64 bits) à la simple précision (32 bits). Cette technique libère des ressources de calcul et permet un traitement plus rapide des données.

Selon le professeur Florian Pappenberger, Directeur des prévisions de l'ECMWF, "cette innovation a été employée pour augmenter la résolution verticale des prévisions ENS, ce qui apporte des avantages et améliore de nombreux aspects de la capacité de prévision sur différents intervalles de temps".

Ainsi, la résolution verticale des prévisions ENS est passé de 91 couches à 137 couches grâce à la précision simple, ce qui constitue une avancée majeure. Elle s’applique à toutes les prévisions ENS à moyen et à long terme, et apporte des améliorations statistiquement significatives d’environ 0,5 à 2%.

Enfin, cette innovation en appelle une autre. En effet, elle précède une mise à niveau plus importante qui sera lancée lorsque le nouveau supercalculateur de l'ECMWF de Bologne, en Italie, sera opérationnel plus tard dans l'année.

PR

Plus d'info sur la mise à jour 47r2 ici