Oui, nous savons qu'il est difficile de garder ce sourire radieux sur votre visage lorsque vous jonglez avec toutes les variables qui entrent dans une prévision météorologique précise. George Doyle/Getty Images Alors que la plupart des scientifiques sont vénérés pour donner un sens à notre univers complexe (Einstein est pratiquement un héros), les météorologues sont souvent ridiculisés. Comment pouvons-nous mettre une personne sur la lune ou prédire des alignements planétaires des années à l'avance, mais vous ne parvenez toujours pas à établir des prévisions météorologiques précises ?
D'abord, donner du crédit là où il faut :les météorologues ont considérablement amélioré leur jeu au cours des 20 dernières années. Les prévisions à trois jours qu'ils fournissent aujourd'hui sont meilleures que les prévisions à un jour qu'ils ont fournies il y a 20 ans. Ils sont également beaucoup mieux équipés pour fournir des avertissements avancés de temps violent, doublant les délais d'alerte aux tornades et donnant aux gens 40 minutes supplémentaires pour échapper aux crues éclair.
Les météorologues modernes ne seraient pas aussi précis sans prévision numérique , qui utilise des équations mathématiques pour prédire le temps. Une telle prévision nécessite des ordinateurs puissants et de nombreuses données d'observation collectées à partir de la terre, mer et air. Une seule station météorologique ne serait jamais en mesure de collecter autant d'informations. Au lieu, des milliers de stations à travers le monde sont reliées et leurs données mises en commun. Certaines de ces stations -- des anémomètres au sol (ce que les météorologues appellent des anémomètres), collecteurs de pluie et capteurs de température - ressemblent à ceux utilisés par les observateurs météorologiques amateurs. D'autres gisent loin en mer, attaché à des bouées. Et d'autres encore voyagent à bord d'avions de ligne ou de navires de commerce, collecter des données météorologiques au fur et à mesure que les passagers et les marchandises sont déplacés d'un point A à un point B. Enfin, les satellites météorologiques et les ballons fournissent des informations sur les régions supérieures de l'atmosphère. Les satellites photographient la météo de la Terre depuis leur orbite dans l'espace, tandis que les ballons surveillent les données en altitude sur un emplacement particulier.
Collectivement, tous ces capteurs et jauges produisent chaque jour plus d'un million d'observations météorologiques. Un ordinateur normal, celui que vous achetez dans votre magasin d'électronique local, s'étoufferait avec toutes ces données. Heureusement, les météorologues peuvent compter sur des supercalculateurs, des machines ultra-rapides qui effectuent des millions de calculs par seconde. Aux Etats-Unis, ces ordinateurs sont hébergés dans les Centres nationaux de prévision environnementale (NCEP), situé à Camp Springs, Md. Là, les observations météorologiques affluent dans le cerveau d'un superordinateur, qui utilise des modèles mathématiques complexes pour prédire comment, en fonction des données entrantes, les conditions météorologiques peuvent changer avec le temps. La sortie de l'ordinateur constitue la base de presque toutes les prévisions diffusées sur les chaînes de radio et de télévision à travers l'Amérique.
Malgré tous nos efforts pour prévoir la météo, des scènes comme celle-ci -- près du centre-ville de Nashville, Tennessee., le 7 mai 2010, après que le Cumberland Rive a atteint son plus haut niveau en plus de 70 ans - reste une partie de notre avenir. Jeff Gentner/Getty Images Vous pourriez penser que les supercalculateurs des National Centers for Environmental Prediction ne pourraient jamais faire d'erreurs, mais même leurs capacités ne sont pas à la hauteur de l'énorme défi de la prévision météorologique. C'est parce qu'ils doivent prendre en compte plusieurs phénomènes à grande échelle, dont chacun est régi par de multiples variables et facteurs. Par exemple, ils doivent considérer comment le soleil va chauffer la surface de la Terre, comment les différences de pression atmosphérique formeront des vents et comment les phases de changement d'eau (de la glace à l'eau ou de l'eau à la vapeur) affecteront le flux d'énergie. Ils doivent même essayer de calculer les effets de la rotation de la planète dans l'espace, qui déplace la surface de la Terre sous l'atmosphère. De petits changements dans n'importe quelle variable dans n'importe lequel de ces calculs complexes peuvent profondément affecter le temps futur.
Dans les années 1960, un météorologue du MIT du nom d'Edward Lorenz a proposé une description appropriée de ce problème. Il l'appelait le Effet papillon , se référant à la façon dont un papillon battant des ailes en Asie pourrait considérablement modifier le temps à New York. Aujourd'hui, Lorenz est connu comme le père de Théorie du chaos , un ensemble de principes scientifiques décrivant des systèmes très complexes, comme les systèmes météorologiques, où de petits changements dans les conditions initiales changent radicalement les résultats finaux. A cause du chaos, il y a une limite à la précision des prévisions météorologiques. Lorenz a fixé cette limite à deux semaines.
Les météorologues modernes utilisent des technologies et des techniques de pointe pour apprivoiser le chaos, comme le prévision d'ensemble , qui se compose de plusieurs prévisions, chacun basé sur des points de départ légèrement différents. Si chaque prédiction de l'ensemble se ressemble, alors le temps est susceptible de « se comporter ». Si une prédiction semble radicalement différente, alors le temps est plus susceptible de « se comporter mal ».
Les météorologues s'appuient également sur le radar Doppler pour surveiller plus efficacement les conditions météorologiques et améliorer les prévisions. radar Doppler nécessite un émetteur pour émettre des ondes radio dans le ciel. Les ondes frappent les objets atmosphériques et rebondissent. Les nuages qui s'éloignent de l'émetteur renvoient des types d'ondes différents de ceux qui se déplacent vers l'émetteur. Un ordinateur dans le radar convertit les données sur les ondes radio réfléchies en images montrant la couverture nuageuse et les bandes de précipitations, ainsi que la vitesse et la direction du vent.
Grâce à cette technologie, les météorologues peuvent maintenant mieux prédire le temps que jamais, surtout quand ils limitent leur vision du futur. Par exemple, jusqu'à 12 heures, les météorologues offrent des prévisions assez fiables des conditions générales et des tendances. Malheureusement, grâce au chaos, ils ne pourront jamais prédire le temps avec une certitude absolue, c'est ainsi que les tempêtes surprises - tornades et torrentielles, pluies torrentielles - continuent de dévaster les communautés avec peu d'avertissement. Pour cette raison, il serait peut-être préférable de porter un parapluie, même les jours prévus pour être lumineux et ensoleillé.
