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Pourquoi calcule-t-on des prévision d’ensemble ?
De petites inexactitudes dans l'enregistrement de l'état actuel de l'atmosphère peuvent avoir un impact majeur sur le déroulement des prévisions météorologiques. Les conditions aux limites du modèle global utilisé pour piloter COSMO-1E et COSMO-2E, l'IFS ENS du CEPMMT, sont également sujettes à des erreurs et entraînent des incertitudes dans les prévisions régionales. Enfin, le modèle lui-même n'est pas parfait pour diverses raisons, ce qui entraîne également des incertitudes dans les prévisions.
L'objectif des prévisions d'ensemble ou probabilistes est de prendre en compte toutes ces incertitudes et de les caractériser au mieux. À cette fin, de nombreuses simulations sont calculées avec des conditions initiales et aux limites légèrement différentes, ainsi qu'avec différentes perturbations stochastiques du modèle. À partir de cet ensemble de simulations (aussi appelées membres de l'ensemble) qui sont toutes également probables, on peut alors calculer une probabilité d'occurrence pour un certain événement. La dispersion au sein de l’ensemble des simulations donne également une mesure de la prévisibilité de la situation météorologique, ce qui permet d'estimer la fiabilité de la prévision.
Spécifications
Le système de prévision d'ensemble à haute résolution COSMO-1E, avec 11 membres d'ensemble, est calculé huit fois par jour avec un maillage horizontal de 1,1 km. Toutes les 3 heures (00, 03, ... 21 UTC), l'évolution du temps est recalculée pour une durée de prévision allant jusqu'à 33 heures. La simulation qui commence à 03 UTC dure plus longtemps (jusqu'à 45 heures), de sorte que la prévision couvre l'ensemble du jour suivant. La zone de modélisation de COSMO-1E s'étend horizontalement sur 1075x691 points de grille. Il couvre tout l'arc alpin, avec la Suisse au centre de la zone du modèle. Verticalement, COSMO-1E comporte 80 couches atteignant une hauteur de 22 km. À son point culminant, la topographie du modèle atteint 4268 m au-dessus du niveau de la mer. Pour chacun des 73'569'600 points de la grille, la prévision est calculée par pas de temps de 10 secondes.
COSMO-2E est calculé pour une plus longue durée de 5 jours. Il se compose de 21 membres d'ensemble et est calculé quatre fois par jour (00, 06, 12 et 18 UTC) avec un maillage horizontal de 2,2 km. La zone du modèle avec 538 x 346 points de grille couvre également tout l'arc alpin. Verticalement, COSMO-2E calcule avec 60 couches jusqu'à une hauteur de 22 km. La prévision pour les 13'618'800 points de grille est calculée avec un pas de temps de 20 secondes.
Des produits de prévision peuvent être obtenus pour les deux modèles à l'intérieur de ces points cardinaux :
- NW 49,52° N, 0,16° E ;
- NE 49,73° N, 16,75° E ;
- SW 42,67° N, 1,33° E ;
- SE 42,85° N, 15,94° E.
Cela correspond à 1075x691 points de grille pour COSMO-1E et 538x346 points de grille pour COSMO-2E. Il contient l'ensemble du domaine moins une petite marge qui ne peut être utilisée en raison d'effets de bord.