NOTE : Traduction libre (et non générée par des sites de

NOTE : Traduction libre (et non générée par des sites de traduction) de l’Article paru le 14 août sur le blog de Jeff Masters (wunderground) signé par Bob Henson. J’ai « posté » le lien sur la page du forum. Merci de faire preuve d’indulgence si le texte est pas clairement traduit. Je n’ai pas traduit l’article AU COMPLET. Seuls les paragraphes d’introduction ainsi que ceux spécifiques aux modèles l’ont été. WHAT’S NEW IN TROPICAL CYCLONE MODELING? AN UPDATE FROM THE TRENCHES À chaque année qui passe, les prévisionnistes ont de plus en plus accès à des modèles numériques précis sur la prédiction des trajectoires et l’intensité des cyclones tropicaux. Plusieurs modèles de prévision numérique ont fait l’objet d’améliorations notables dans les dernières années. Les trajectoires rendues par les modèles sont plus précis depuis les dernières décennies, alors que la prévision des intensités est devenue beaucoup plus difficile à cerner (voir image 1 et 2 ci‐dessous, se référer au lien pour les images), donc une grande partie de l’effort a été consacrée sur ce volet. Ci‐dessous vous trouvez un sommaire des nouveautés, basé sur des entrevues et courriels échangés avec les experts suivants (liste énumérée). ECMWF L’ECMWF (Modèle prévisionniste européen) est largement considéré comme étant le meilleur modèle dans le monde dans les prévisions de trajectoire des cyclones tropicaux. Cependant, il est parfois surpassé par le GFS (Modèle prévisionniste global américain)(ci‐dessous). L’ECMWF s’est fait remarquer par sa forte performance durant la saison 2012 i.e. la tempête Sandy. L’ECMWF a été le premier modèle majeur à prévoir la tendance vers l’ouest (vers le New‐Jersey) de la tempête Sandy, une semaine avant que cette dernière touche terre et plusieurs jours en avance sur le GFS. La version haute résolution de L’ECMWF (16km) est lancée (run) par période de 12 heures; Le tout est accompagné par un lot de 51 systèmes‐membres ensemblistes qui donne des données à basse résolution (32km). Chaque ensemble initie leur lancée avec de légères disparités quant aux conditions initiales, générées aléatoirement pour simuler les incertitudes présentes dans l’atmosphère aux points d’observation. Les ensembles aident lorsque les cyclones sont relativement faciles à prévoir ou bien, lorsque qu’ils sont difficilement prévisibles. Une autre force de l’ECMWF et les ensemblistes lors de leurs sorties (run), est que l’interaction entre l’atmosphère et l’océan est incluse et que de ce fait, cela rend la prévision davantage précise. <<De récents travaux montrent l’importance de cette interaction, du moins dans quelques situations>> affirme le spécialiste ECMWF, David Richardson. La version la plus récente du modèle ECMWF introduite en mai, comporte des changements significatifs à la modélisation et aux façons dans lesquelles les observations sont rapportées et utilisées par le modèle. Globalement, les améliorations notables comprennent une
meilleure représentation des nuages et des précipitations, y compris une représentation
plus exacte des précipitations intenses. Pour les cyclones tropicaux, la plus récente
version a pour principal effet une pression centrale légèrement inférieure. Durant les
trois premiers jours de la prévision, L’ECMWF tend à avoir un faible BIAS ; la nouvelle
version est près de la réalité. Du cinquième jour et après cependant, cette version vient
ajouter à la tendance préexistante à l’intérieur de cette grille temporelle à faire des
ouragans et des typhons trop puissants (too deep).
UKMET
Les prévisionnistes à l’UK Met Office voient déjà les bénéfices de deux mises à niveau
majeures de leur modèle (juillet 2014 et février 2015). La 1ère est l'adoption d'un
nouveau noyau dynamique, des améliorations dans le modèle physique, et une
augmentation dans la résolution horizontale (17km) en juillet 2014, laquelle affecte
plusieurs caractéristiques du modèle. Cela amène une amélioration significative dans
les prévisions des trajectoires des systèmes tropicaux : les erreurs ont été réduites
d’environ 8% lorsque la nouvelle version a été testée en 2012, et d’environ 18%
lorsqu’elle a été lancée aux côtés de l'ancienne version au cours des événements d’avril
à juillet 2014.
<<The Met Office Global Model a historiquement été trop faible pour la plus plupart des
systèmes tropicaux>> Julian Heming disait. <<Cependant, la nouvelle configuration du
modèle est de loin plus énergique, et les erreurs concernant l’intensité des systèmes
tropicaux ont été réduites de façon significative, particulièrement sur de longues
périodes>>. Même pour parfaire l’amélioration de la prévision de l’intensité des
systèmes tropicaux, un nouveau schéma d’assimilation des données a été introduit en
février. Chaque sortie du modèle comporte maintenant les données d’observation et la
pression centrale des cyclones tropicaux à l’heure de l’initialisation du modèle, fournies
par une multitude de centres d’alerte autour du globe. Ces données sont aussi
interpolées 6 heures avant la sortie du modèle et extrapolées pour les 2 heures
subséquentes, toujours basées sur les centres d’alerte. <<C’est une toute nouvelle
méthode d’initialisation pour nous en ce qui a trait aux cyclones tropicaux>>., dit Julian
Heming. Ce changement ne vient pas seulement abaisser le faible BIAS de L’UKMET
sur la force des cyclones tropicaux, mais cela a donné quelques bénéfices inattendus :
les erreurs de prévision des trajectoires lors de tests ont diminué de 6%. Ensemble, les
mises à jour de juillet 2014 et février 2015 ont réduit de 30% les erreurs sur les
trajectoires dans une période de test donnée, selon Mme Heming.
L’UKMET utilise aussi un système ensembliste de 24 membres, le MOGREPS-G (The
Met Office Global and Regional Ensemble Prediction System) qui inclus les mises à jour
ci-haut mentionnées. Cet ensemble est lancé aux 6 heures avec une prévision de 7
jours et un espacement de grille (grid spacing) d’environ 33km.
GFS
La fortement publicisée mise à jour du GFS au commencement de 2015 a été rendue
possible par la mise en œuvre d’un large éventail de puissance informatique. La mise à
jour a significativement rehaussé la résolution horizontale du modèle, qui est passée de
26km à 13km (un quadruple saut depuis que cela inclus les directions est-ouest et nordsud). Cependant, il n’y aurait pas d’évidence majeure pour l’instant concernant
l’intensité et la trajectoire des cyclones tropicaux, en raison que la représentation
physique de l’atmosphère dans le nouveau GFS n’a pas été travaillée afin de maximiser
la valeur de la plus haute résolution. <<Le nouveau GFS a bien fait en général cette
année, par contre il décale des autres modèles sur la prévision de la formation des
cyclones tropicaux dans l’est du Pacifique>> dit Richard Pasch du NHC. La version
ensembliste du GFS (GEFS), laquelle inclut 20 membres, est lancée à la résolution
grossière de 55km.
GFDL
Le très estimé GFDL a reçu quelques mises au point cette année, mais les
changements sont relativement mineurs comparés aux autres modèles mentionnés
dans les paragraphes précédents. Selon M. Pasch <<nous allons voir quelques
améliorations, mais rien de majeur>>. GFDL et le HWRF (ci-dessous) sont les deux
modèles principaux utilisés par le National Hurricane Center (NHC) dans les dernières
années, pour la prévision des intensités, selon des données statistiques rassemblées
des modèles.
HWRF
La version du modèle de la NOAA, Weather Research and Forecasting, taillé sur
mesure pour les ouragans (WRF ou HWRF) fait l’objet de changements majeurs dans la
résolution, le tout implanté en juin. Les caractéristiques du HWRF est un triple
concentré de domaines de modélisation dont la résolution se raffine pour les ouragans.
Les résolutions précédentes de 27, 9 et 3km sont maintenant établies à 18, 6 et 2km.
<<À ce que je sache, il n’y a pas d’autre modèle opérationnel régional dans le monde
qui a cette résolution>> dit M. Pasch. La nouvelle version inclut aussi un nombre de
rehaussement quant à la physique incluant un modèle de surface avancé (advanced
surface model) et un nouveau schéma de radiation qui permet une meilleure
représentation nocturne des pics d’averse et d’activité orageuse dans les cyclones
tropicaux. Selon Pasch, <<le nouveau HWRF a livré jusqu’ici une bonne performance
pour les trajectoires et l’intensité>>.
Mélanger les modèles
L’approche la plus efficace dans la prédiction des ouragans est le consensus entre les
modèles : obtenir une moyenne des résultats d’un grand nombre de modèles. Un type
de consensus est la moyenne des sorties des ensembles à basses résolutions d’un seul
modèle (tel que le GFS ou l’ECMWF). Lorsque qu’on obtient une valeur, sont usage est
limité par la grossière résolution des sorties des ensembles, et par les forces et les
faiblesses particulières des modèles. Les prévisionnistes habituellement favorisent les
ensembles multi-modèles, où une moyenne des sorties des modèles à haute résolution
est effectuée.
Cette approche réduit l’impact négatif de toutes particularités
modélistiques, et les erreurs aléatoires sont portées à se résorber entre elles. En faisant
ses prévisions, le NHC mise sur une variété de modèles, lesquels les performances
surpassent n’importe lequel modèle seul. Les prévisions officielles de trajectoire du
NHC sont souvent très près des résultats d’un mixte de modèles appelé TVCA, lequel
emploie cinq modèles (ECMWF, UKMET, GFS, GFDL et HWRF). Allez de l’avant dans
cette direction dites « superensembles », comme celle développée à l’université de l’État
de la Floride. <<superensemble>> ne comprend pas que qu’une multitude de modèles,
mais c’est aussi peser chaque modèle basé sur ses performances passées et incluant
les correctifs au niveau du BIAS pour chacun.
Traduit par Eric Bouchard