La pandémie de COVID-19 a bouleversé plusieurs secteurs et la météorologie ne fait pas exception. La qualité et la quantité des données d'observation qui alimentent les modèles de prévision météorologique pourraient bien être affectées par la pandémie, selon l'Organisation météorologique mondiale (OMM).

Connaître l'état de l'atmosphère est essentiel pour de bonnes prévisions météorologiques. En plus d'annoncer la pluie ou le soleil, les prévisions météorologiques nous permettent de mieux nous préparer aux risques et autres aléas météorologiques tels que les inondations printanières et les ouragans.

La pandémie a réduit un certain nombre de ces observations de diverses manières. Mais les scientifiques du monde entier trouvent des moyens de combler certaines de ces lacunes.

Collaboration internationale

Le Système mondial d'observation de l'OMM fournit des observations de l'atmosphère, comme la vitesse du vent, et la surface de l'océan, à savoir la température de surface de la mer. Le système est le fruit d'une étroite collaboration entre les agences nationales et internationales qui fournissent des mesures à partir de différents instruments d'observation.

Le Système mondial d'observation de l'OMM repose sur des observations effectuées à terre, dans l'air, sur l'océan et depuis l'espace. Plus que 10, 000 stations en surface, 1, 000 stations de ballons météo, 3, 000 avions commerciaux, 7, 000 navires, 100 bouées ancrées, 1, 000 bouées dérivantes, 30 satellites météorologiques et 200 satellites de recherche recueillent des informations sur la Terre.

La fréquence et la distribution spatiale de ces mesures varient énormément selon le type d'observation. Par exemple, une station météorologique de surface peut collecter des mesures de précipitations toutes les cinq minutes, tandis que le satellite CloudSat, dédié à l'observation globale des nuages, effectue des mesures couvrant la même zone géographique tous les 16 jours.

Comment les prévisions sont faites

Les modèles atmosphériques sont un ensemble d'équations qui décrivent l'état changeant de l'atmosphère. Ils ont besoin d'informations sur l'état initial de l'atmosphère et de la surface de la Terre (terre et océan) afin de fournir des prévisions météorologiques.

Malheureusement, les données d'observation ne suffisent pas à elles seules à donner une image complète de l'état de l'atmosphère car elles sont irrégulièrement réparties dans l'espace et dans le temps, et contiennent parfois des erreurs.

C'est là qu'intervient une technique dite d'« assimilation de données ». Il s'agit de combiner des données d'observation avec des données obtenues à partir d'un modèle atmosphérique pour obtenir la meilleure estimation de l'état de l'atmosphère. En d'autres termes, on part d'une prévision météo faite avec le modèle et la corrige avec les données d'observation.

Le résultat de l'assimilation des données est une image complète cohérente de l'atmosphère et de la surface de la Terre à un instant donné. Une fois l'état initial de l'atmosphère et de la surface de la Terre connu, un modèle atmosphérique peut être appliqué pour prédire son évolution.

L'impact de la pandémie

La pandémie de COVID-19 a provoqué une diminution des observations faites par les avions commerciaux, en raison de la baisse du trafic aérien. En Europe, par exemple, il y a eu une baisse de 90 pour cent du nombre de vols quotidiens.

Il y a également eu une baisse des observations manuelles aux stations météorologiques de surface dans plusieurs pays en développement, qui ne sont pas passés à des mesures entièrement automatisées. À long terme, d'autres composants du système d'observation pourraient être affectés négativement si la maintenance, les travaux de réparation et de réapprovisionnement ne peuvent pas être effectués.

Chaque type d'observation a un impact différent sur la qualité des prévisions. Des études menées par le Centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF) ont montré qu'en l'absence de données météorologiques aéronautiques, la qualité des prévisions de vent et de température à court terme à l'altitude de croisière diminue de 15 %, ce qui peut affecter la prédiction du courant-jet et, par conséquent, prévisions des tempêtes hivernales et des vagues de chaleur. La qualité des prévisions près de la surface diminue également, mais pas autant.

Ironiquement, l'importance des données d'observation des aéronefs a été soulignée à la mi-février 2020 lors d'un atelier de l'ECMWF sur l'état des observations des aéronefs. Heureusement, l'impact des observations satellitaires sur la qualité des prévisions est supérieur à celui des données météorologiques des aéronefs.

Mobiliser les scientifiques

La communauté scientifique tente d'atténuer l'impact de la diminution des données d'observation collectées par les avions. Par conséquent, Les services météorologiques nationaux européens lancent davantage de ballons-sondes.

Les observations de satellites récemment lancés peuvent également aider à combler le vide laissé par le déclin des observations. C'est le cas du satellite Aeolus de l'Agence spatiale européenne, qui fournit des données de vent à différentes altitudes.

La baisse de la qualité des prévisions météorologiques s'ajoute aux nombreux défis posés par la pandémie. Alors que la saison des ouragans dans l'Atlantique devrait être plus active que d'habitude, il est encore plus important de prévoir correctement la trajectoire et l'intensité des ouragans. En effet, pour les pays des Caraïbes, où le pic des cas de COVID-19 est attendu juste avant le début de la saison des ouragans, la pandémie est un obstacle majeur à la préparation à cet aléa météorologique.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.