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ArpGE, ALAdIN, ArME,uNE cAscAdE dE ModLEspour prVoIr LE tEMpsIls ont pour nom Arpge, Aladin et Arme, le dernier-n. eux trois, ils forment une vritable cascade de modles numriques, imbriqus les uns dans les autres, prvoyant le temps respectivement sur le globe, lEurope et la France, chaque modle se nourrissant des prvisions du modle suprieur.

ArME, uN pArfuM tout EN fINEssEAujourdhui, prvisionnistes et chercheurs de Mto-France peaufi nent les rglages et mnent les derniers tests du modle Arme, le plus prcis des trois logiciels de prvision du temps. Bnfi ciant de toutes les avan-ces et des connaissances en la matire, il a t conu pour reprsenter les nuages les plus virulents les cumulonimbus , ce que ne savaient pas faire ses prdcesseurs. On espre ainsi amliorer la prvision des orages, des rafales, des prcipitations et plus gnralement prvoir plus fi nement le vent, la temprature, la visibilit Pour atteindre cet objectif, la maille , distance entre deux points de grille du modle, est rduite 2,5 km, quatre fois moins que son grand frre Aladin. La rduction de la maille apporte de nombreux avantages. Elle permet de mieux reprsenter le relief et la nature du sol. Ainsi, la modlisation varie en fonction de la portion de la maille dArme qui peut tre de type mer, ville, lac ou champtre. Elle per-met galement d assimiler les mesures des radars, des satellites et des 550 stations mtorologiques de mtropole (le rseau Radme) pour enrichir la connaissance fi ne du temps prsent. Enfi n, cette chelle, les mouvements verticaux de latmosphre qui donnent naissance aux cumulonimbus peuvent tre reprsents (voir encadr).Mais toute mdaille a son revers. Avec une reprsentation aussi fi ne du relief et de la nature du sol, impossible de couvrir la Terre entire. Sinon les temps de calcul seraient

trop longs et la prvision pour le lendemain serait disponible trop tard pour pouvoir tre utilise par les prvisionnistes. Le domaine dArme est donc limit la France mtro-politaine. Arme reprend et affi ne une pr-vision plus grande chelle, plus grossire, fournie par le modle Aladin.

ALAdIN, LE NoMAdEAvant larrive dArme, Aladin constituait le nec plus ultra en matire de modle de prvision du temps. Si sa distance de maille (9,5 km) na pas change depuis avril 2003, il a bnfi ci rcemment damliorations, notamment la prise en compte des radars, dont on tire des dtails dorganisation du vent, ou de certaines mesures du satellite Mtosat. la diffrence dArme, les cu-mulonimbus lui chappent totalement, mais il est capable de reprsenter les bandes pluvieuses lies aux fronts mtorologiques,larges de quelques dizaines de kilomtreset longues de plusieurs centaines dekilomtres.Le domaine dAladin-France prs de3 000 km de ct englobe celui dArme. Ses prvisions vont jusqu 60 heures dchance.Aladin a certes un domaine limit, mais il peut tre facilement transport par-tout dans le monde. O quils soient, ces clones dAladin sont aliments par le modle couverture mondiale Arpge. Cest une pratique couramment utilise pour rpondre aux besoins des armes appeles intervenir sur des thtres dopration

Un modle numrique

de prvision du temps

est un ensemble de pro-

grammes informatiques

simulant le fonctionne-

ment de latmosphre.

Latmosphre est

reprsente par ses

principaux paramtres

(pression, vent, temp-

rature, humidit) en une

multitude de points. Ce

maillage est constitu

dune grille horizontale

et dun certain nombre

de niveaux entre le sol

et 60 000 m daltitude.

La distance horizontale

entre deux points de

grille est la distance

de maille ou maille

du modle. Elle dfi nit la

prcision du modle.

Pour effectuer une

prvision du temps, le

modle dtermine ltat

prsent de latmos-

phre en assimilant

toutes les mesures

disponibles. Par des

calculs complexes, les

diffrentes mesures ef-

fectues par les stations

mtorologiques, les

avions, les navires, les

satellites, les ballons

sont interpoles pour

tre affectes aux points

de grille. Puis, laide

des quations de la dy-

namique des fl uides et

de la thermodynamique,

le modle procde, pas

pas, au calcul de ltat

prvu de latmosphre

diffrentes chances.

Rduire la distance

de maille permet de

mieux reprsenter

latmosphre dans son

ensemble, ainsi que les

phnomnes qui laffec-

tent. Par exemple, avec

une maille de 10 km, les

mouvements ascendants

de lair (qui donnent

naissance aux nuages

de type cumulonimbus)

sont compenss

par les mouvements

descendants. cette

chelle, latmosphre

semble en quilibre. Le

modle ne voit donc

pas ces mouvements

verticaux et ne peut

reprsenter les nuages

qui les accompagnent.

En revanche, avec

une maille de 2,5 km,

il devient possible de re-

prsenter explicitement

ces mouvements.

Mais rduire la distance

de maille conduit

multiplier le nombre

de points, le volume

des donnes et surtout

les temps de calcul. La

distance de maille dun

modle est donc un

subtil quilibre entre

la puissance de calcul

disponible, le domaine

gographique couvrir

et les dlais pour obte-

nir la prvision.

1a_Le modle Arpge couvre la Terre entire. Le modle Aladin (en vert) affi neses prvisions sur lEurope. Le modle Arme (non reprsent) fait de mme partirdes prvisions dAladin.1b_Le relief alpin vu par Arpge, Aladin et Arme. Plus la maille dun modle est fi ne, meilleure est la reprsentation du relief.

1a

1b

Michel Hontarrde. Mto-France

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lointains Cte dIvoire, Afghanistan et pour les DOM-TOM. Il existe notamment une version dAladin centre sur les Mascareignes utilise par le service mtorologique de La Runion, responsable rgional de la prvision cyclonique.

ArpGE, LE chEf dorchEstrEEn mtorologie, on considre que pour prvoir le temps en France pour les deux jours venir, il faut surveiller le temps quil fait sur lEurope, la Mditerrane et lAtlantique Nord. Pour pousser la prvision au-del, il faut prendre en compte tout lhmisphre Nord et, si on y ajoute lhmisphre Sud, cest encore mieux. Afin dtre en mesure de prvoir le temps sur la mtropole jusqu quatre jours dchance, ainsi que sur les DOM-TOM, les zones ma-ritimes associes, et sur toute rgion o les armes pourraient tre amenes intervenir, Mto-France dispose dun modle mondial. Cest le rle dArpge. Ce modle prsente une focalisation originale sur le Proche- Atlantique et lEurope : la grille quil utilise est lus fine dans cette partie du monde quaux antipodes. Rcemment, le nouveau calcu-lateur de Mto-France, en service depuis le printemps 2007, a permis de rduire la distance entre deux points de grille : 15 km au lieu de 23 sur la France, 86 km au lieu de 133 loppos, dans le Pacifique. Sur la verticale, Arpge est pass de 46 60 niveaux, entre le sol et environ 60 000 m. Arpge labore des prvisions jusqu J+3 inclus. Au-del, Mto-France utilise le modle IFS1, mis en uvre Reading par le Centre europen de prvision mtorologique moyen terme (CEPMMT). IFS pour la prvision lointaine, Arpge pour les temptes, Aladin pour les fronts, Arme pour les orages, ces modles constituent les maillons de la chane de prvision. Bnficiant dun code informatique commun, fonction-nant en cascade pour trois dentre eux, toute amlioration de la qualit de lun profite la qualit de lautre. Cependant, le dernier maillon avant diffusion de linformation est bien le prvisionniste. lui de surveiller le fonctionnement de cet ensemble, de dtecter et de corriger le plus tt possible toute drive. Car un modle, aussi sophistiqu soit-il, reste un outil. Le prvisionniste anticipe les dfauts et limites du modle pour mettre une information claire et fiable la disposition des usagers et des clients, correspondant parfai-tement aux diverses attentes.

1_Le modle IFS dlivre des prvisions jusqu J+15 et met en uvre une prvision densemble afin den estimer lincertitude. Notons que les modles numriques IFS, Arpge, Aladin et Arme sont btis autour dun noyau de logiciel unique, maintenu de concert avec le Centre europen de prvision mto-rologique moyen terme (CEPMMT).

En fort, le vent est moins fort

quau milieu dune prairie ;

en ville, le bton accumule la

chaleur du jour et la restitue

la nuit ; en montagne, un sol

couvert de neige se refroidit

beaucoup plus ; en plaine,

certains types de sols restent

humides longtemps aprs la

pluie et alimentent en retour

latmosphre en vapeur

deau ; autant dexemples qui

montrent que la nature du sol

a une grande influence sur

les conditions mtorologi-

ques locales. Rien dtonnant

donc quArme sache, pour

chacune de ses mailles, quelle

est la nature de la surface :

eaux fermes (lacs), eaux

libres (mers et ocans),

surfaces urbanises (villes,

aroports) et surfaces natu-

relles (vgtation). De plus,

douze classes de vgtation

sont dfinies : sol nu, rochers,

neige permanente, arbres

feuilles caduques, fort de

conifres, fort de feuillus,

culture dt, culture dhiver,

cultures irrigues, prairies,

prairie tropicale, parcs et jar-

dins. Et comme la vgtation

se dveloppe au printemps et

que les arbres perdent leurs

feuilles lautomne, certains

paramtres changent au fil

des saisons.

La base de donnes utilise

pour caractriser les mailles