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Météo France Toulouse

Que se cache-t-il vraiment derrière un bulletin météo ?

Peut-on aujourd'hui imaginer que, durant près de 20 siècles, le traité Les Météorologiques d'Aristote fît autorité en matière de météo ? Aux 17^ème et 18^ème siècles, les premiers instruments de mesure nés des progrès dans la connaissance des lois des gaz, liquides et solides confèrent à la météo le statut de véritable science physique; Galilée, Torricelli, Castelli, Hooke, Lavoisier, Gay-Lussac.. : autant de noms qui jalonnent ce long chemin. En 1647, l'expérience de Pascal au Puy de Dôme ouvre la voie de l'exploration de la haute atmosphère, puis de la stratosphère en 1899 (Léon Teisserenc de Bort) avec cerfs-volants, ballons libres et ballons-sondes.

Peu à peu, s'organise la météo synoptique avec la collecte quotidienne systématique de données sur l'atmosphère en divers points. En 1855, l'astronome Le Verrier organise l'échange régulier de données entre observatoires européens; c'est l'embryon de l'actuel réseau mondial de stations météo.

Monsieur LACHAUD s'attache alors, de façon très pédagogique, à évoquer la progression à pas de géant des moyens de collecte des informations, base de la démarche prévisionniste qui devient l'objectif prioritaire de la météo, répondant in fine à une attente très concrète : Que se cache-t-il vraiment derrière un bulletin météo ?

L'aviation, dès la fin de la Première Guerre Mondiale, se révèle être un puissant facteur de progrès tandis que les premiers navires (tel le Carimare en 1937) constituent les premières stations fixes d'observation complète de l'atmosphère sur les Océans. A l'issue du Second Conflit Mondial, le réseau d'une douzaine de stations flottantes assure la sécurité des lignes aériennes régulières de l'Atlantique Nord. A partir des années 50, de puissants calculateurs et les satellites artificiels permettent de traiter les systèmes d'équations issus des lois de la mécanique et de la thermodynamique: la simulation de l'évolution de l'atmosphère est née ! La prévision objective du temps va, dès lors, rapidement évoluer. Les satellites géo-stationnaires, dans leur quête incessante de données, permettent de développer le programme VMM (Veille Météorologique Mondiale), mobilisant l'ensemble des moyens disponibles dans le Monde avec échange total des données et des informations. Ainsi vont pouvoir être satisfaits les besoins les plus divers : sécurité, assistance aux activités économiques, besoins exprimés auprès de l'OMM (Organisation Météorologique Mondiale) par tous les pays membres. Cela comporte un programme de recherches dont le plan global est pris en charge par l'OMM et par le Conseil International des Unions Scientifiques.

Monsieur LACHAUD dégage quelques points forts des démarches d'un monde de scientifiques et d'experts de très haut niveau dont le seul objectif est de concéder au hasard une part de plus en plus faible dans les prévisions du temps ou, si l'on préfère, de définir avec un taux de confiance optimal les événements atmosphériques à venir. Cette approche probabiliste concerne l'énoncé des prévisions et du niveau des risques lors de l'apparition des phénomènes dangereux : c'est l'esprit-même de la carte de vigilance valable pour les prochaines 24 heures.

Météo France (1993) est issue de la Météorologie Nationale, elle-même précédée par le Service Météo de l'Observatoire de Paris, mis en place en 1854 par Urbain Le Verrier, suite à une tempête en Mer Noire, puis par le Bureau Central Météorologique (1873-1920) et par l'ONM (1921-1945). C'est un Etablissement Public à caractère administratif, sous la tutelle du Ministère en charge des transports.

La tâche de Météo France est régie par une chaîne d'objectifs dont les maillons sont activés sans interruption : observer l'état de l'atmosphère, transmettre ces observations très rapidement, traiter les équations de la thermodynamique et de la mécanique des fluides, expertiser les résultats, tracer des cartes d'évolution de cette atmosphère chaotique, en extraire des cartes de vigilance sur le payset diffuser l'information vers les centres de sécurité civile, de défense et de tous gestionnaires d'activités météo-sensibles.

Il en résulte l'énoncé des missions de base : développement et maintenance d'un réseau d'observation, collecte et traitement de données climatologiques, prévision du temps, élaboration des projections climatologiques, recherches dans les domaines de la météo et de la climatologie.

Au final, il s'agit d'assurer la sécurité météo des personnes et des biens. C'est le rôlede la carte de vigilance météorologique qui définit les phénomènes dangereux, leurs conséquences potentielles et les précautions à prendre pour s'en protéger. Ce dispositif est complété, en métropole, par des bulletins marine et risque d'avalanche et, outre-mer, par un système de veille et d'alerte cyclonique.

Météo France est au service de trois grands types de clients : les Services de l'Etat et de la Défense, le Secteur aéronautique et les professionnels de secteurs économiques (énergie, collectivités, BTP,...).

L'un des atouts de Météo France est de couvrir tous les champs de l'opérationnel à la recherche, à toutes les échelles de temps et d'espace, avec le croisement des travaux des ingénieurs et des chercheurs. L'Ecole Nationale de la Météorologie, installée sur le site, forme les Ingénieurs et les techniciens supérieurs de la discipline ; elle est, depuis trois ans, intégrée dans l'Institut National Polytechnique de Toulouse.

Au plan international, Météo France est un service de référence ; elle joue un rôle significatif au sein des principaux organismes de coopération météo : OMM, CEPMMT (Centre Européen pour les Prévisions Météo à Moyen Terme), EUMETSAT (Opérateur des Satellites Météo Européens) et EUMETNET.

Son budget (378,46 M€ en 2013) - dont près de 60% sont issus de l'Etat - est assuré par des subventions (EUMETSAT), des redevances (Aéronautique), des recettes commerciales hors filiales et, en faible proportion, par des prestations.

Le Siège de Météo France est implanté depuis novembre 2011 à Saint-Mandé (94). Sur 3.500 salariés, 1200 sont à Toulouse depuis 1982. 4 Directions opèrent en Outre-mer.

Nombreuses sont les responsabilités et coopérations au plan international. D'abord en tant que membre de l'OMM (institution spécialisée de l'ONU), puis en qualité de représentant de la France au CEPMMT, à EUMETSAT (dont Météosat) et au Groupement d'intérêt économique GIE EUMETNET.

Météo France assume des responsabilités opérationnelles dans le cadre d'institutions internationales: surveillance des nuages de cendres volcaniques, bulletins de prévisions pour le SMDSM (Système Mondial de Détresse et de Sécurité en Mer), suivi de la dispersion atmosphérique des polluants, assistance en Guyane pour le lancement des satellites et alertes de cyclones tropicaux à La Réunion.

Météo France participe aussi à l'animation de consortiums de prévision réunissant de nombreux services météorologiques européens. En France, le CERFACS (pour le calcul) et Mercator Océan (pour l'océanographie) sont en étroite relation avec Météo France.

La prévision numérique du temps. Elle exploite les données délivrées par le formidable réseau de moyens dont dispose Météo France au sol, dans l'atmosphère, en mer ou avec les satellites. Trois modèles numériques permettent de simuler l'évolution de l'atmosphère à des échéances de plus en plus longues et à des échelles de temps et d'espace de plus en plus fines, telles trois boîtes imbriquées les unes dans les autres. Ces modèles ont pour acronymes ARPEGE, ALADIN et AROME.

ARPEGE (Action de Recherche Petite Echelle Grande Echelle) simule l'état de l'atmosphère sur toute la planète jusqu'à une échéance de 3 jours, avec une résolution plus fine sur la France (environ 16 km en 2014). Cela concerne les phénomènes de grandes dimensions: dépressions, anticyclones, systèmes frontaux.

ALADIN (Aire Limitée, Adaptation Dynamique, Développement INternational) concerne un domaine de quelques milliers de kilomètres carrés où il simule l'état de l'atmosphère avec plus de précision (résolution de 7,5 km en 2014) ; il permet d'affiner les prévisions pour les départements d'outre-mer, notamment les cyclones de l'Océan Indien.

Enfin, AROME (Application de la Recherche à l'Opérationnel à Méso-Echelle) simule depuis fin 2008 l'état de l'atmosphère sur l'Hexagone sur une maille de 2,5 km (100 fois plus précis qu'Arpège et 10 fois plus précis qu'Aladin). Il améliore la prise en compte des phénomènes locaux et dangereux à échéance de 3h à 36 heures.

Les prévisions sont réajustées toutes les 6 heures, les résultats étant affichés sur la station de travail SYNERGIE. Parallèlement, Météo France participe au développement du modèle global de prévision du CEPMMT, basé à Reading (GB) qui simule l'état de l'atmosphère jusqu'à 10 jours.

Cela nécessite des moyens informatiques exceptionnels! L'évolution de la capacité des supercalculateurs de Météo France est édifiante, passant du niveau du giga-flops (avec la génération des premiers CRAY) à celui des tera-flops (avec les FUJITSU et les NEC) puis aux peta-flops (avec Bull), entre 1992 et 2014, soit le passage du traitement de 10⁹ (giga) à 10¹² (tera) puis à 10¹⁵ (peta). Un million de milliards d'opérations par seconde est assuré avec les 2 supercalculateurs Bullx B710 DLC, installés en janvier 2014 ! La puissance de calcul théorique a crû d'un facteur supérieur à 500.000 dans les 20 dernières années. Deux de ces calculateurs dernier cri sont respectivement installés sur le site de Météo France et dans la salle de calcul mutualisé de l'Espace Clément Ader à Toulouse.

        La mémoire du climat. Ces supercalculateurs permettent aussi de reconstituer les conditions climatiques passées à partir d'archives d'observations ou d'en simuler les évolutions futures. Ils sont aussi utilisés dans la recherche sur les phénomènes atmosphériques. Pour connaître le futur, il faut comprendre le passé ! Ainsi peut-on proposer des modèles climatiques numériques et anticiper les événements du climat. Les moyens de stockage sont accessibles pour des projets très pointus impliquant la collaborations avec les Archives Nationales, source de données précises et diversifiées.

 La recherche est sans cesse à l'écoute d'une Société confrontée au défi du développement durable, très dépendant de la météorologie, de la climatologie et des activités humaines. Elle permet d'affiner les expertises en termes de scénarios climatiques et d'appui aux politiques d'adaptation  et de maîtrise des activités socio-économiques. Ainsi se préoccupe-t-elle des interfaces atmosphère-terre (sol, végétation, manteau neigeux, océans) et de l'amélioration des modèles de simulation correspondants. 8 Unités de recherche, coordonnées par le Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM), ont des services communs répartis entre Toulouse, Grenoble et Brest. Cinq d'entre elles sont associées au CNRS, formant le Laboratoire CNRS-GAME (Groupe d'Etudes de l'Atmosphère Météorologique) avec 300 membres et une cinquantaine de doctorants. Sa réputation est internationale. Météo France est membre fondateur de l'alliance de recherche pour les sciences de l'environnement. Les équipes du CNRM participent à des programmes incitatifs thématiques (CNRS/Insu), à des programmes de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) et du Réseau thématique de recherche avancée des sciences et technologies pour l'Aéronautique et l'Espace. 

La visite du site. La visite ne peut être qu'un survol de quelques fleurons répartis sur ses 45 ha. Voici d'abord le bâtiment Poincaré dont la grande salle d'expertise du Centre national des prévisions, site hautement sensible, est observable à travers une vitrine en surplomb. Les écrans d'ordinateurs répartis en quatre zones concernent : la prévision générale reprise dans les bulletins diffusés ensuite par les commentateurs bien connus de tous, la prévision marine relative aux trois secteurs entourant l'Hexagone, les prévisions aéronautiques pour le trafic aérien, enfin les prévisions à destination des grandes Sociétés sous contrat et du site internet de Météo France. Les ingénieurs se relaient 7 jours/7, 24 heures/24. Ils reçoivent les informations du superordinateur déjà cité et choisissent, sous la houlette du chef prévi, le scénario simulé, jugé le plus probable, traduisant leurs prévisions en informations concrètes pour les utilisateurs. Ils évaluent les risques de phénomènes dangereux et décident d'éditer, si nécessaire, des cartes de vigilance pour les prochaines 24 heures: vents violents, vagues-submersion, orages, pluie-inondations, neige-verglas, avalanches, canicule et grand froid. Actualisées au moins deux fois par jour, elles signalent les départements concernés et le niveau de risque par un code couleur (vert, jaune, orange ou rouge). Ce Centre de décision donne une fausse impression de sérénité ; il est, en fait, esclave du temps qui fuit, devant produire à heures fixes des informations aussi fiables que possible ! Les Centres Globaux de Données, peu nombreux, sont au cœur de l'OMM. Leur réseau assure la cohérence des transferts d'informations, des données et des produits à diffusion globale. Nous avons ensuite parcouru le parc, riche en instruments de mesure et d'observation de l'atmosphère: anémomètres, radars à faisceau laser pour scruter la distribution des nuages, etc.

Cette présentation de Météo France fût édifiante quant aux challenges assumés par des spécialistes de très haut niveau chargés d''optimisation des prévisions météo dont dépendent notre sécurité, la gestion des ressources et l'économie mondiale. La mise en œuvre de moyens exceptionnels de calcul et un effort permanent de collaboration et de partage d'informations et de connaissances de tous types, à l'échelle de la planète, interviennent indépendamment de toute notion de concurrence ou de considérations politiques. Un exemple à suivre dans bien d'autres domaines... Prévoir le temps n'est pas une démarche triviale. Même avec les moyens exceptionnels consacrés à cette mission, 10 années apparaissent nécessaires pour espérer gagner un jour supplémentaire dans les prévisions météorologiques! Plus que jamais, la réflexion d'Olivier MOCH, Secrétaire permanent du Conseil Supérieur de la Météo et ancien Directeur Général-adjoint de Météo France, nous semble d'actualité:

"Nous en savons moins que vous ne l'espériez mais certainement plus que vous ne le croyez.." ■