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    Qu'y a-t-il dans les prévisions et comment le savons-nous ?

    Voici ce que devraient être les conditions mondiales de température et de précipitations pour le reste de cette année. Les perspectives probabilistes de l'Institut international de recherche sur le climat et la société (IRI) de l'Earth Institute pour la température et les précipitations sont mises à jour mensuellement pendant six mois dans le futur. Les prévisions annoncent des températures plus chaudes que la normale pour certaines parties de l'Afrique, Australie, Amérique du Sud, Asie du centre-sud ou du sud-ouest, Europe du sud-est, les États-Unis et le Groenland. La probabilité de températures supérieures à la moyenne est la plus élevée pour le Groenland et le nord de l'Amérique du Nord. Des températures plus froides que la normale sont prévues pour le nord et le nord-ouest de l'Amérique du Nord et certaines parties de l'Asie du Nord. L'Afrique australe pourrait connaître des températures plus fraîches d'août à octobre.

    Selon IRI, cependant, il n'existe pas de prévision probabiliste strictement correcte ou fausse. S'il y a 75 % de chances que la température soit supérieure à la moyenne, mais la température finit par être inférieure à la moyenne, cela ne veut pas dire que les prévisions sont fausses, parce qu'une probabilité de 75 % de température supérieure à la moyenne permet également une probabilité de 25 % de température moyenne ou inférieure à la moyenne.

    Le Met Office, le service météorologique national du Royaume-Uni, prédit que la température moyenne mondiale de 2017 sera de 0,63 °C à 0,87 °C plus élevée que la température moyenne à long terme (1961-1990) de 14,0 °C.

    "Vous voyez beaucoup d'anomalies chaudes, " dit Adam Sobel, professeur au Département de physique appliquée et de mathématiques appliquées de l'Université de Columbia et de l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty, et directeur de la Columbia Initiative on Extreme Weather and Climate. "Mais parce qu'une anomalie est une différence par rapport à une moyenne définie par les 20 ou 30 dernières années, il fait presque toujours plus chaud que cela maintenant à cause du réchauffement climatique. Donc, quand vous regardez les cartes de température, vous voyez chaud sur la majeure partie du globe - vous ne voyez pas beaucoup de froid, et cela, dans une certaine mesure, n'est que le signal du changement climatique qui est mélangé là-dedans."

    Les précipitations devraient être inférieures à la normale dans le nord et le centre de l'Amérique du Sud jusqu'en septembre, le nord de l'Amérique du Sud devant recevoir moins de précipitations d'août à décembre. Des chances de précipitations inférieures à la normale sont également attendues pour certaines parties de l'Australie jusqu'en novembre; des précipitations inférieures à la normale sont prévues pour le sud et l'ouest de l'Indonésie jusqu'en octobre, et pour l'Afrique centrale de septembre à décembre. Des précipitations légèrement supérieures à la normale sont prévues pour l'Afrique de l'Ouest jusqu'en octobre, et une partie de l'Asie du Nord de septembre à décembre.

    2017 sera probablement une année neutre pour El Niño et son homologue La Niña. El Niño est un phénomène météorologique complexe et naturel qui se produit tous les deux à sept ans lorsque les températures de l'océan Pacifique près de l'équateur varient par rapport à la normale ; La fille, qui survient souvent environ un an après El Niño, est une intensification du schéma normal. Le cycle des deux phases est appelé oscillation australe El Niño (ENSO).

    Au cours d'une année El Niño, les alizés normaux qui soufflent d'est en ouest à travers le Pacifique autour de l'équateur s'affaiblissent ou s'effondrent. L'eau chaude qui est généralement poussée vers l'ouest du Pacifique par les vents revient à travers, s'accumulant sur la rive est du Pacifique de la Californie au Chili, provoquant des pluies et des orages. El Niño peut affecter les conditions météorologiques dans le monde en influençant les systèmes à haute et basse pression, vents et précipitations, et faire monter les températures mondiales. 2015 et 2016 ont établi des records de températures mondiales élevées car il s'agissait d'années El Niño.

    IRI, qui a été créé en 1996 après que Mark Cane et Stephen Zebiak de Lamont-Doherty ont inventé la prévision ENSO, prédit qu'ENSO restera dans son état neutre pendant le reste de l'année. La probabilité que des conditions El Niño se développent ne dépasse jamais 45 pour cent selon les dernières prévisions (prévisions ENSO de l'IRI, qu'elle produit avec la National Oceanic and Atmospheric Administration, sont mis à jour chaque mois.). Les probabilités pour un La Niña sont inférieures à 10 pour cent. Pendant les périodes de neutralité ENSO, températures océaniques, modèles de précipitations tropicales, et les vents atmosphériques sur l'océan Pacifique équatorial restent autour de la moyenne à long terme.

    "ENSO est le signal le plus prévisible du système climatique, " dit Sobel, "Si c'est ENSO neutre, il peut encore y avoir d'autres éléments dans le système climatique qui pourraient entraîner des anomalies prévisibles, mais aucun d'eux n'est aussi puissant qu'ENSO, donc ça a tendance à être une sorte de prévision peu excitante, c'est ce que vous voyez maintenant."

    Aux Etats-Unis., les perspectives jusqu'en septembre du Centre de prévision climatique de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) indiquent des températures supérieures à la normale pour une grande partie des États-Unis continentaux et de l'Alaska. Les endroits les plus susceptibles de voir des températures plus chaudes que la moyenne sont le nord-est, parties de la côte du Golfe et de la Floride, le sud-ouest et le sud-ouest de l'Alaska et les îles Aléoutiennes. Certaines parties du centre des États-Unis peuvent connaître des températures normales en partie à cause de l'humidité du sol. Les Grandes Plaines du nord, la côte ouest du golfe et le sud-ouest de l'Alaska et les Aléoutiennes ont une faible probabilité de précipitations plus importantes que d'habitude. Pendant l'automne et l'hiver, des conditions ENSO neutres maintiendront probablement les températures et les précipitations dans la fourchette moyenne.

    En mai, La NOAA a prédit qu'il y a une probabilité de 45 pour cent d'une saison des ouragans au-dessus de la normale et de 20 pour cent d'une saison des ouragans de l'Atlantique inférieure à la normale. Jusqu'au 30 novembre, les prévisionnistes disent qu'il y a 70 pour cent de chance de 11 à 17 tempêtes de noms (vents de 39 mph ou plus), dont cinq à neuf pourraient devenir des ouragans (vents de 74 mph ou plus), avec deux à quatre devenant des ouragans majeurs (vents de 111 mph ou plus). Les saisons moyennes apportent généralement 12 tempêtes nommées avec six ouragans et trois ouragans majeurs. El Niño et le cisaillement du vent qui l'accompagne contrôlent généralement les ouragans, donc un ENSO neutre suggère la possibilité d'une activité plus ouragan.

    La NOAA prévoit également une probabilité de 80 % d'activité des ouragans proche ou supérieure à la normale dans l'est et le centre du Pacifique, avec une probabilité de 70 % de 14 à 20 tempêtes nommées, dont six à 11 ouragans dont trois à sept seront des ouragans majeurs. Les perspectives d'ouragan de la NOAA seront mises à jour début août. Selon Sobel, cependant, peu de décideurs dépendent des prévisions d'ouragan parce qu'ils ne prévoient pas d'atterrissage.

    Depuis avril 2017, 570 tornades ont été signalées aux États-Unis, près de 100 de plus que la moyenne. Par Juin, la fin de la "saison des tornades" (bien que des tornades se soient produites chaque mois aux États-Unis), le nombre de tornades avait presque doublé, avec NOAA rapportant préliminairement 1076 tornades.

    "Nous n'avons pas de prévisions explicites d'événements extrêmes avec un degré de confiance élevé pour des délais plus longs que les prévisions météorologiques, " a déclaré Sobel. " Les influences sur le système climatique qui sont prévisibles sont les choses qui se déplacent lentement, comme l'océan. Ce que vous prédisez, ce sont des composants lents du système, mais les événements extrêmes dépendent beaucoup des composants en mouvement rapide - ils résultent toujours d'une confluence de facteurs et beaucoup de ces facteurs ne sont pas prévisibles longtemps à l'avance. Mais des choses comme ENSO affectent la probabilité de certains types d'événements extrêmes et nous avons un peu de compétences dans ce domaine et nous pouvons nous améliorer."

    Nachiketa Acharya, un climatologue statistique à l'IRI, expliqué que si en réalité le climat résulte en grande partie de l'interaction constante de l'océan et de l'atmosphère, les modèles climatiques plus anciens ne pouvaient pas toujours intégrer les deux. Avant cette année, les scientifiques utiliseraient d'abord un modèle océanique, puis prenez les données du modèle océanique et entrez-les dans le modèle atmosphérique pour générer une prévision.

    En avril, Acharya a commencé à travailler avec un nouveau modèle de système à un niveau qui imite l'atmosphère réelle, couplant l'océan et l'atmosphère dans un processus continu. Les nouvelles prévisions de l'IRI sont basées sur le projet d'ensemble multi-modèles nord-américain (NMME) de la NOAA qui intègre les données de neuf modèles climatiques couplés de diverses institutions américaines et d'Environnement et Changement climatique Canada.

    « IRI n'exécute actuellement aucun modèle climatique en interne, " dit Acharya, "Au lieu de cela, nous obtenons tous les modèles des centres NMME. Nous calculons les probabilités de précipitations, température et ENSO sur la base des données de ces modèles couplés avancés, et faire des prévisions pour les quatre prochaines périodes de trois mois qui se chevauchent."

    Tester et affiner la fiabilité de leur méthodologie de prévision climatique, Les scientifiques de l'IRI ont mis en place des simulations rétrospectives. Ils font un faux ensemble de prévisions pour les années passées sans utiliser les données historiques réelles, puis calculent les différences entre leurs prévisions rétrospectives et le climat réel du passé. La répétition du processus jusqu'à présent leur permet d'améliorer la précision de leurs modèles.

    Précipitations Croix-Rouge 2016

    Jusqu'à récemment, la prévision pour l'intervalle entre les prévisions météorologiques (qui prévoient jusqu'à deux semaines dans le futur) et les prévisions saisonnières (qui prédisent plusieurs mois dans le futur) avait été difficile à faire. Mais les climatologues s'améliorent dans la modélisation des oscillations du climat tropical, la couverture neigeuse à certaines périodes de l'année et d'autres phénomènes météorologiques qui influencent la météo à des intervalles de deux à quatre semaines.

    En décembre 2016, L'IRI et l'Initiative on Extreme Weather and Climate ont organisé une conférence sur les efforts visant à offrir des probabilités météorologiques entre la période des prévisions météorologiques et les prévisions saisonnières, appelées prévisions infrasaisonnières à saisonnières. Le projet de prédiction S2S, présidé par Andrew Robertson, chercheur principal à l'IRI, est un effort international impliquant le Programme mondial de recherche sur le climat et le Programme mondial de recherche sur la météorologie, tous deux sont parrainés par l'Organisation météorologique mondiale. Avec pour slogan « Combler le fossé entre la météo et le climat, " L'objectif du projet est d'améliorer les compétences de prévision sous-saisonnière à saisonnière et de promouvoir son application.

    « Il existe de nombreuses applications pour toutes ces prévisions, " a déclaré Acharya. " L'IRI a une forte collaboration avec les pays africains et les pays d'Asie du Sud où ils utilisent réellement nos prévisions pour prendre leurs [décisions] de gestion agricole. Et ils sont utilisés pour la pratique hydrologique aux États-Unis, Indonésie, Chili et autres pays. Aussi pour les feux de forêt en Indonésie - si vous savez que la prochaine saison sera très sèche avec des températures élevées, il y a un risque élevé d'incendies de forêt. Nous avons également une étroite collaboration avec le Centre Climatique de la Croix-Rouge, qui utilise nos prévisions pour son système d'alerte précoce car nous donnons une prévision globale. Si le personnel sait qu'il y a un risque élevé d'inondation quelque part, ils sont prêts pour ça."

    Les prévisions traditionnelles offrent des probabilités que les précipitations ou les températures dans un certain laps de temps tombent dans l'une des trois catégories suivantes :au-dessus de la normale, en dessous de la normale ou proche de la normale, mais ils n'indiquent pas à quel point les impacts devraient être supérieurs ou inférieurs à la normale.

    « Lorsque nous travaillons avec des parties prenantes, " dit Acharya, "Il n'est pas toujours utile de donner seulement trois catégories de prévisions :au-dessus de la normale, inférieur à la normale et proche de la normale. Pour un système d'alerte précoce, ils ont vraiment besoin de prévisions pour les catégories extrêmes. » C'est pourquoi l'IRI a développé ce qu'il appelle des prévisions flexibles de température et de précipitation. Celles-ci déterminent la probabilité que la température ou les précipitations dépassent un centile spécifique dans la plage moyenne d'une région.

    Acharya a expliqué comment les prévisions flexibles peuvent être utilisées, "Par exemple, puisque je viens de l'Inde, Je m'intéresse aux moussons. Je peux regarder la carte de l'Inde et mettre une valeur plus élevée de précipitations à un certain endroit, parce que je recherche les extrêmes. Si je le mets, J'aurai la probabilité d'obtenir cette valeur plus élevée de précipitations sur trois mois tombant sur cette région spécifique."

    Il est difficile de vérifier les prévisions car elles sont données sous forme de probabilités et contiennent donc toujours une certaine incertitude inhérente. Cependant, depuis 1997, lorsque l'IRI a commencé à prédire les précipitations et la température, il a démontré une solide expérience en matière de prévisions habiles.

    Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de l'Earth Institute, Université de Columbia :blogs.ei.columbia.edu .




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