L'ouragan Florence est se dirigeant vers la côte américaine, au plus fort de la saison des ouragans.

Les ouragans peuvent causer d’immenses dégâts dus aux vents, aux vagues et à la pluie, sans parler du chaos alors que la population générale se prépare aux intempéries.

Ce dernier devient de plus en plus pertinent, car les dommages monétaires causés par les catastrophes est à la hausse. Le littoral en pleine croissance population et infrastructure, aussi bien que élévation du niveau de la mer, probablement contribuer à cette augmentation des coûts des dommages.

Cela rend d'autant plus impératif que des prévisions précoces et précises soient diffusées au public, ce à quoi des chercheurs comme nous contribuent activement.

Faire des prédictions

Prévisions d'ouragan ont traditionnellement concentré sur la prévision de la trajectoire et de l'intensité d'une tempête. La piste et la taille de la tempête déterminent quelles zones peuvent être touchées. Pour ce faire, les prévisionnistes utilisent des modèles - essentiellement des logiciels, souvent exécutés sur de gros ordinateurs.

Malheureusement, aucun modèle de prévision unique n'est systématiquement meilleur que les autres modèles pour faire ces prévisions. Parfois, ces prévisions montrent des trajectoires radicalement différentes, divergeant de plusieurs centaines de kilomètres. D'autres fois, les modèles sont en accord étroit. Dans certains cas,, même lorsque les modèles sont en accord étroit, les petites différences de trajectoire présentent de très grandes différences d’ondes de tempête, de vents et d’autres facteurs qui ont un impact sur les dommages et les évacuations.

De plus, plusieurs facteurs empiriques dans les modèles de prévision sont soit déterminés dans des conditions de laboratoire, soit dans des expériences de terrain isolées. Cela signifie qu'ils ne représentent pas nécessairement l'événement météorologique actuel.

Ainsi, les prévisionnistes utilisent une collection de modèles pour déterminer une gamme probable de pistes et d'intensités. De tels modèles incluent le Système de prévision global de la NOAA et modèles européens du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme.

Les FSU Superensemble a été développé par un groupe de notre université, dirigé par le météorologue TN Krishnamurti, au début des 2000. Le Superensemble combine la production d’une collection de modèles, ce qui donne plus de poids aux modèles qui ont montré des prédictions météorologiques plus prévisibles, comme les cyclones de l’Atlantique.

La collection de modèles d'un prévisionniste peut être agrandie en modifiant les modèles et en modifiant légèrement les conditions de démarrage. Ces perturbations tentent de rendre compte de l'incertitude. Les météorologues ne peuvent pas connaître l’état exact de l’atmosphère et de l’océan au début du modèle. Par exemple, les cyclones tropicaux ne sont pas assez bien observés pour avoir suffisamment de détails sur les vents et la pluie. Par exemple, la température de la surface de la mer est refroidie par le passage d’une tempête, et si la zone reste couverte de nuages, il est beaucoup moins probable que ces eaux soient observées par satellite.

Amélioration limitée

Au cours de la dernière décennie, les prévisions de trajectoires ont régulièrement amélioré. Une pléthore d'observations - provenant de satellites, de bouées et d'aéronefs embarqués dans la tempête en développement - permet aux scientifiques de mieux comprendre l'environnement autour d'une tempête et, à son tour, d'améliorer leurs modèles. Certains modèles se sont améliorés d’autant que 40 pour cent pour certaines tempêtes.

Une bouée recueillant des données météorologiques. National Oceanic and Atmospheric Administration

Cependant, les prévisions d'intensité ont peu amélioré au cours des dernières décennies.

C'est en partie à cause de la métrique choisie pour décrire l'intensité d'un cyclone tropical. L'intensité est souvent décrite en fonction de la vitesse maximale du vent à une hauteur de 10 mètres au-dessus de la surface. Pour le mesurer, les prévisionnistes opérationnels du Centre national des ouragans de Miami examinent la vitesse maximale moyenne du vent en une minute observée à tout moment du cyclone tropical.

Cependant, il est extrêmement difficile pour un modèle d’estimer la vitesse maximale du vent d’un cyclone tropical à un moment donné. Les modèles sont inexacts dans leurs descriptions de l’état de l’atmosphère et de l’océan au début du modèle. Caractéristiques à petite échelle des cyclones tropicaux - tels que les forts gradients de précipitations, les vents de surface et la hauteur des vagues à l'intérieur et à l'extérieur des cyclones tropicaux - ne sont pas capturés de manière fiable dans les modèles de prévision.

Les caractéristiques atmosphériques et océaniques peuvent influer sur l'intensité des tempêtes. Les scientifiques pensent maintenant que meilleure information sur l'océan pourrait offrir les plus grands gains de précision des prévisions. L’énergie emmagasinée dans la partie supérieure de l’océan présente un intérêt particulier et varie selon les caractéristiques de l’océan telles que les tourbillons. Les observations actuelles ne sont pas suffisamment efficaces pour placer les tourbillons océaniques au bon endroit et elles ne sont pas efficaces capturant la taille de ces tourbillons. Pour des conditions où l'atmosphère ne limite pas sérieusement la croissance des ouragans, ces informations océaniques devraient être très précieuses.

Pendant ce temps, les prévisionnistes recherchent des mesures alternatives et complémentaires, comme la taille des cyclones tropicaux.

A propos de l'auteur

Mark Bourassa, professeur de météorologie, Florida State University et Vasu Misra, professeur agrégé de météorologie, Florida State University

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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