Les modèles numériques de Météo-Contact
Derrière chaque prévision météo se dissimule une machinerie invisible : des données, des équations et une puissance de calcul colossale.
Pour prévoir l’évolution d’un phénomène, il faut connaître un point de départ, disposer de règles mathématiques décrivant comment ce phénomène évolue et définir l’échéance à laquelle on veut se projeter.
En météorologie, l’état de l’atmosphère à un instant donné – température, vent, humidité… – constitue ce point de départ. Des milliers de mesures collectées dans le monde entier. On injecte ensuite ces données dans des modèles de calcul très complexes, qui permettent d’estimer ce que sera l’atmosphère — et donc le temps — à quelques heures, quelques jours, voire quelques semaines.
Voilà donc, dans les grandes lignes, comment fonctionne un modèle météorologique. Mais un modèle ne se résume pas à cela — il est défini par bien d’autres caractéristiques.
Calculer l’état de l’atmosphère, c’est la découper en une multitude de petits volumes. Ce découpage s’effectue en largeur et en longueur, ainsi qu’en altitude. En météorologie, on appelle cela la maille du modèle. Plus cette maille est fine — c’est-à-dire plus les cubes sont petits — plus la représentation de l’atmosphère est précise, et plus la prévision qui en découle est fiable.
Les modèles se distinguent aussi par leurs échéances de prévision, par les équations mathématiques qu’ils utilisent — qui ne sont pas identiques d’un modèle à l’autre — ou encore par les paramètres météorologiques qu’ils sont capables de modéliser.
Les modèles incontournables à retrouver sur notre site
▶ Le modèle AIFS (européen)
Le modèle AIFS (Artificial Intelligence Forecasting System) marque une véritable révolution. Ce modèle, développé par l’ECMWF, repose entièrement sur l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique. Il s’agit donc d’un modèle révolutionnaire par rapport aux modèles traditionnels basés sur des équations physiques.
Opérationnel depuis le 25 février 2025, l’AIFS tourne en parallèle du modèle physique classique de l’ECMWF (l’IFS), et surpasse ce dernier sur plusieurs indicateurs, notamment le suivi des trajectoires de cyclones tropicaux, avec des gains de précision pouvant atteindre 20 %.
Ce qui le rend particulièrement remarquable, c’est son efficacité énergétique : produire une prévision avec l’AIFS consomme environ 1 000 fois moins d’énergie qu’avec un modèle physique classique — un atout considérable à l’heure où le coût environnemental du calcul numérique est de plus en plus scruté.
Sa résolution horizontale est actuellement de 25 km, et il est actualisé quatre fois par jour. Autre point notable : c’est le premier modèle opérationnel de prévision météorologique basé sur l’IA à être entièrement ouvert, ce qui le rend accessible à la communauté scientifique et aux plateformes météo du monde entier.
▶ Le modèle ECMWF – CEPMMT (européen)
Le modèle ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts), en français nommé CEPMMT (Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme), est considéré comme un des meilleurs modèles météorologiques au niveau mondial.
Contrairement au GFS américain, l’ECMWF n’est pas un modèle gratuit : ses données brutes sont réservées aux organismes météorologiques nationaux membres, comme Météo-France. Le grand public peut toutefois accéder à certaines de ses sorties via des plateformes spécialisées.
▶ Le modèle GFS (américain)
Le modèle GFS (Global Forecast System) est produit par le National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Cet organisme est un regroupement de plusieurs centres nationaux de prévisions météorologiques aux États-Unis. Il fait également partie du National Weather Service (NWS). Parmi les 9 centres nationaux, l’Environmental Modeling Center (EMC) développe particulièrement le modèle GFS.
Le Global Forecast System est initialisé quatre fois par jour : run 00z – run 06z – run 12z – run 18z. Les calculs de prévisions brutes vont jusqu’à 384h (16 jours). Sa résolution horizontale est de 27 km jusqu’à 192h et 70 km de 192 à 384 h. A noter que GFS est un modèle libre et gratuit.
▶ Le modèle AROME (français)
Le modèle AROME (Application of Research to Operations at MEsoscale) est un modèle avec une maille très fine (maille de 1.3 km) pour la prévision en France. L’échéance de la prévision est limitée à 51 heures.
Ce modèle développé par Météo-France appartient à la dernière génération de modèles. Grâce à sa maille très fine, il permet de mieux appréhender les phénomènes convectifs tels que les orages, et ce grâce à l’intégration de nouvelles données d’observation ou encore la prise en compte de la topographie, des villes, des cours d’eau, de la végétation, etc.
Le modèle AROME est initialisé quatre fois par jour : run 00z – run 06z – run 12z – run 18z.
▶ Le modèle ICON (allemand)
Le modèle ICON (Icosahedral Nonhydrostatic) est produit par le DWD, le service météorologique national allemand, en collaboration avec plusieurs institutions scientifiques européennes. C’est le modèle de référence de l’Allemagne, équivalent à ce qu’est ARPEGE pour Météo-France.
Ce qui distingue ICON des autres modèles, c’est son architecture originale : au lieu de découper l’atmosphère en une grille rectangulaire classique, il utilise une grille de triangles sphériques, ce qui permet une meilleure représentation de l’atmosphère à l’échelle du globe, sans les distorsions habituelles aux pôles.
ICON se décline en plusieurs versions selon l’échelle géographique visée. À l’échelle mondiale, sa résolution est d’environ 13 km, avec des prévisions allant jusqu’à 7 jours. Pour l’Europe, la version ICON-EU affine la maille à environ 7 km. Et pour l’Europe centrale, ICON-D2 descend jusqu’à 2 km de résolution — l’une des mailles les plus fines disponibles — avec des prévisions à court terme actualisées toutes les 3 heures.
Comme le GFS américain, ICON est un modèle libre et gratuit, ce qui en fait un outil très utilisé par les plateformes météo et la communauté scientifique à travers le monde.
▶ Les diagrammes météo en spaghettis
Chaque courbe colorée représente un scénario météorologique possible, calculé à partir de conditions initiales légèrement différentes. On parle de membres d’ensemble, auxquels s’ajoutent un run de contrôle et le run opérationnel.
La courbe blanche (AVG) représente la moyenne de tous ces scénarios, et la courbe rouge indique la normale climatique 1991–2020, utile pour situer les valeurs par rapport à la saison.
Plus les courbes sont regroupées, plus les modèles s’accordent et plus la prévision est fiable. À l’inverse, un écartement important entre les courbes traduit une forte incertitude — c’est typiquement le cas au-delà de 5-7 jours.
Ici, le paramètre représenté est la température à 850 hPa, soit environ 1 500 m d’altitude — un indicateur clé utilisé par les météorologues pour évaluer les masses d’air et le risque de canicule.
La France dans l'ère du changement climatique
Découvrez le climat français dans l’ère du changement climatique ! Un site créé par Météo-Contact et dédié à la climatologie…
