À l'avenir, les prévisions météorologiques qui fournissent des avertissements d'orage et nous aident à planifier notre vie quotidienne pourraient arriver jusqu'à cinq jours plus tôt avant d'atteindre les limites de la prévision météorologique numérique, ont dit les scientifiques.

"La question évidente qui a été soulevée depuis le tout début de tout notre domaine est, quelle est la limite ultime à laquelle nous pouvons prédire la météo au jour le jour à l'avenir, " dit Fuqing Zhang, professeur distingué de météorologie et de science atmosphérique et directeur du Center for Advanced Data Assimilation and Predictability Techniques à Penn State. "Nous pensons avoir trouvé cette limite et en moyenne, que c'est environ deux semaines."

Des prévisions fiables sont désormais possibles à neuf à dix jours pour la météo quotidienne aux latitudes moyennes, où vit la majeure partie de la population de la Terre. Les nouvelles technologies pourraient ajouter quatre à cinq jours supplémentaires au cours des prochaines décennies, selon une étude publiée en ligne dans le Journal des sciences de l'atmosphère .

La recherche confirme une limite de prévisibilité supposée depuis longtemps pour la prévision météorologique, proposé pour la première fois dans les années 1960 par Edward Lorenz, un mathématicien du Massachusetts Institute of Technology, météorologue et pionnier de la théorie du chaos, ont dit les scientifiques.

"Edward Lorenz a prouvé qu'on ne peut pas prédire le temps au-delà d'un certain horizon temporel, même en principe, " a déclaré Kerry Emanuel, professeur de sciences de l'atmosphère au MIT et co-auteur de l'étude. "Nos recherches montrent que cet horizon de prévisibilité météorologique est d'environ deux semaines, remarquablement proche de l'estimation de Lorenz."

L'imprévisibilité de l'évolution du temps signifie que même avec des modèles parfaits et une compréhension des conditions initiales, il y a une limite à combien de temps à l'avance des prévisions précises sont possibles, ont dit les scientifiques.

"Nous avons utilisé des modèles de pointe pour répondre à cette question fondamentale, " dit Zhang, auteur principal de l'étude. "Je pense qu'à l'avenir nous affinerons cette réponse, mais notre étude démontre de façon concluante qu'il y a une limite, même si nous avons encore une marge considérable pour améliorer les prévisions avant d'atteindre la limite."

Pour tester la limite, Zhang et son équipe ont utilisé les deux systèmes de modélisation de prévision météorologique numérique les plus avancés au monde :le Centre européen de prévision météorologique à moyen terme et le système de prévision mondial de nouvelle génération des États-Unis.

Ils ont fourni une image presque parfaite des conditions initiales et testé comment les modèles pouvaient recréer deux événements météorologiques réels, une vague de froid dans le nord de l'Europe et des pluies provoquant des inondations en Chine. Les simulations ont pu prédire les conditions météorologiques avec une précision raisonnable jusqu'à environ deux semaines, disaient les scientifiques.

Les améliorations des prévisions météorologiques au jour le jour ont des implications pour des choses comme les évacuations d'orage, réserve d'énergie, l'agriculture et les incendies de forêt.

« Nous avons fait des progrès significatifs dans la prévision météorologique au cours des dernières décennies, et nous pouvons maintenant prédire la météo cinq jours à l'avance avec une grande confiance, " a déclaré Zhang. " Si à l'avenir nous pouvons prédire des jours supplémentaires avec une grande confiance, cela aurait un énorme avantage économique et social.

Les chercheurs ont déclaré qu'une meilleure collecte de données, des algorithmes pour intégrer les données dans les modèles et une puissance de calcul améliorée pour exécuter des expériences sont tous nécessaires pour améliorer encore notre compréhension des conditions initiales.

« Atteindre cette limite de prévisibilité supplémentaire nécessitera des efforts coordonnés de la part de l'ensemble de la communauté pour concevoir de meilleurs modèles météorologiques numériques, pour améliorer les observations, et de mieux exploiter les observations avec des techniques avancées d'assimilation de données et de calcul, " dit Zhang.