{"id":25725,"date":"2024-04-03T12:00:47","date_gmt":"2024-04-03T11:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/?p=25725"},"modified":"2024-03-27T13:19:59","modified_gmt":"2024-03-27T12:19:59","slug":"previsions-meteorologiques-extremes-un-algorithme-rapproche-les-simulations-climatiques-existantes-de-la-realite-future","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/previsions-meteorologiques-extremes-un-algorithme-rapproche-les-simulations-climatiques-existantes-de-la-realite-future\/","title":{"rendered":"Pr\u00e9visions m\u00e9t\u00e9orologiques extr\u00eames : Un algorithme rapproche les simulations climatiques existantes de la r\u00e9alit\u00e9 future"},"content":{"rendered":"<div class=\"1665f18d14f35dd9e7566e1a8ac9a3e9\" data-index=\"1\" style=\"float: none; margin:10px 0 10px 0; text-align:center;\">\n<script async src=\"https:\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\r\n<ins class=\"adsbygoogle\"\r\n     style=\"display:block; text-align:center;\"\r\n     data-ad-layout=\"in-article\"\r\n     data-ad-format=\"fluid\"\r\n     data-ad-client=\"ca-pub-2860849627502538\"\r\n     data-ad-slot=\"3019501113\"><\/ins>\r\n<script>\r\n     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\r\n<\/script>\n<\/div>\n<p>Pr\u00e9visions m\u00e9t\u00e9orologiques extr\u00eames : Un algorithme rapproche les simulations climatiques existantes de la r\u00e9alit\u00e9 future par Jennifer Chu, Massachusetts Institute of Technology<\/p>\n<p>Pour \u00e9valuer les risques de ph\u00e9nom\u00e8nes m\u00e9t\u00e9orologiques extr\u00eames auxquels est expos\u00e9e une communaut\u00e9, les autorit\u00e9s s&rsquo;appuient tout d&rsquo;abord sur des mod\u00e8les climatiques internationaux qui peuvent \u00eatre ex\u00e9cut\u00e9s des d\u00e9cennies, voire des si\u00e8cles \u00e0 l&rsquo;avance, mais seulement avec une r\u00e9solution approximative. Ces mod\u00e8les peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour \u00e9valuer, par exemple, les conditions m\u00e9t\u00e9orologiques futures pour le nord-est des \u00c9tats-Unis, mais pas sp\u00e9cifiquement pour Boston.<\/p>\n<p>Pour estimer le risque de conditions m\u00e9t\u00e9orologiques extr\u00eames, telles que les inondations, les autorit\u00e9s peuvent combiner les pr\u00e9visions \u00e0 grande \u00e9chelle d&rsquo;un mod\u00e8le approximatif avec un mod\u00e8le \u00e0 r\u00e9solution plus fine con\u00e7u pour estimer la fr\u00e9quence \u00e0 laquelle Boston est susceptible de subir des inondations dommageables au fur et \u00e0 mesure que le climat se r\u00e9chauffe. Mais cette analyse des risques n&rsquo;est pas plus pr\u00e9cise que les pr\u00e9visions du premier mod\u00e8le climatique, plus approximatif.<\/p>\n<p><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" data-attachment-id=\"25727\" data-permalink=\"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/previsions-meteorologiques-extremes-un-algorithme-rapproche-les-simulations-climatiques-existantes-de-la-realite-future\/modele-meteo-futur-2\/\" data-orig-file=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?fit=1024%2C1024&amp;ssl=1\" data-orig-size=\"1024,1024\" data-comments-opened=\"1\" data-image-meta=\"{&quot;aperture&quot;:&quot;0&quot;,&quot;credit&quot;:&quot;&quot;,&quot;camera&quot;:&quot;&quot;,&quot;caption&quot;:&quot;&quot;,&quot;created_timestamp&quot;:&quot;0&quot;,&quot;copyright&quot;:&quot;&quot;,&quot;focal_length&quot;:&quot;0&quot;,&quot;iso&quot;:&quot;0&quot;,&quot;shutter_speed&quot;:&quot;0&quot;,&quot;title&quot;:&quot;&quot;,&quot;orientation&quot;:&quot;0&quot;}\" data-image-title=\"modele meteo futur\" data-image-description=\"\" data-image-caption=\"\" data-large-file=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?fit=800%2C800&amp;ssl=1\" class=\"alignnone size-full wp-image-25727\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?resize=1024%2C1024&#038;ssl=1\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"1024\" srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?w=1024&amp;ssl=1 1024w, https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?resize=300%2C300&amp;ssl=1 300w, https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?resize=800%2C800&amp;ssl=1 800w, https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur-1.jpg?resize=768%2C768&amp;ssl=1 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Si l&rsquo;on se trompe pour les ph\u00e9nom\u00e8nes \u00e0 grande \u00e9chelle, on passe \u00e0 c\u00f4t\u00e9 de ce que seront les \u00e9v\u00e9nements extr\u00eames \u00e0 plus petite \u00e9chelle, par exemple dans les villes\u00a0\u00bb, explique Themistoklis Sapsis, professeur titulaire de la chaire William I. Koch et directeur du Centre d&rsquo;ing\u00e9nierie oc\u00e9anique au sein du d\u00e9partement d&rsquo;ing\u00e9nierie m\u00e9canique du MIT.<\/p>\n<p>Sapsis et ses coll\u00e8gues ont maintenant mis au point une m\u00e9thode pour \u00ab\u00a0corriger\u00a0\u00bb les pr\u00e9visions des mod\u00e8les climatiques approximatifs. En combinant l&rsquo;apprentissage automatique et la th\u00e9orie des syst\u00e8mes dynamiques, l&rsquo;approche de l&rsquo;\u00e9quipe \u00ab\u00a0pousse\u00a0\u00bb les simulations d&rsquo;un mod\u00e8le climatique vers des mod\u00e8les plus r\u00e9alistes \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n<p>Associ\u00e9e \u00e0 des mod\u00e8les \u00e0 plus petite \u00e9chelle pour pr\u00e9voir des ph\u00e9nom\u00e8nes m\u00e9t\u00e9orologiques sp\u00e9cifiques tels que des cyclones tropicaux ou des inondations, l&rsquo;approche de l&rsquo;\u00e9quipe a produit des pr\u00e9visions plus pr\u00e9cises quant \u00e0 la fr\u00e9quence \u00e0 laquelle des endroits sp\u00e9cifiques conna\u00eetront ces ph\u00e9nom\u00e8nes au cours des prochaines d\u00e9cennies, par rapport aux pr\u00e9visions faites sans le syst\u00e8me de correction.<\/p>\n<p><span class=\"embed-youtube\" style=\"text-align:center; display: block;\"><iframe loading=\"lazy\" class=\"youtube-player\" width=\"640\" height=\"360\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/MI13fxpXEsY?version=3&#038;rel=1&#038;showsearch=0&#038;showinfo=1&#038;iv_load_policy=1&#038;fs=1&#038;hl=fr-FR&#038;autohide=2&#038;wmode=transparent\" allowfullscreen=\"true\" style=\"border:0;\" sandbox=\"allow-scripts allow-same-origin allow-popups allow-presentation allow-popups-to-escape-sandbox\"><\/iframe><\/span><\/p>\n<p>Cette animation montre l&rsquo;\u00e9volution des temp\u00eates dans l&rsquo;h\u00e9misph\u00e8re nord, gr\u00e2ce \u00e0 un mod\u00e8le de temp\u00eate \u00e0 haute r\u00e9solution, combin\u00e9 au mod\u00e8le climatique mondial corrig\u00e9 de l&rsquo;\u00e9quipe du MIT. La simulation am\u00e9liore la mod\u00e9lisation des valeurs extr\u00eames du vent, de la temp\u00e9rature et de l&rsquo;humidit\u00e9, qui sont g\u00e9n\u00e9ralement entach\u00e9es d&rsquo;erreurs importantes dans les mod\u00e8les \u00e0 grande \u00e9chelle. Cr\u00e9dit : avec l&rsquo;aimable autorisation de Ruby Leung et Shixuan Zhang, PNNL<\/p>\n<p>Selon Sapsis, le nouveau sch\u00e9ma de correction est de forme g\u00e9n\u00e9rale et peut \u00eatre appliqu\u00e9 \u00e0 n&rsquo;importe quel mod\u00e8le m\u00e9t\u00e9orologique mondial. Une fois corrig\u00e9s, les mod\u00e8les peuvent aider \u00e0 d\u00e9terminer o\u00f9 et \u00e0 quelle fr\u00e9quence les ph\u00e9nom\u00e8nes m\u00e9t\u00e9orologiques extr\u00eames se produiront \u00e0 mesure que les temp\u00e9ratures mondiales augmenteront au cours des prochaines ann\u00e9es.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Le changement climatique aura un impact sur tous les aspects de la vie humaine et sur tous les types de vie sur la plan\u00e8te, de la biodiversit\u00e9 \u00e0 la s\u00e9curit\u00e9 alimentaire en passant par l&rsquo;\u00e9conomie\u00a0\u00bb, explique M. Sapsis. \u00ab\u00a0Si nous avons la possibilit\u00e9 de savoir avec pr\u00e9cision comment les conditions m\u00e9t\u00e9orologiques extr\u00eames vont \u00e9voluer, en particulier dans des endroits sp\u00e9cifiques, cela peut faire une grande diff\u00e9rence en termes de pr\u00e9paration et de mise en \u0153uvre de l&rsquo;ing\u00e9nierie appropri\u00e9e pour trouver des solutions. Cette m\u00e9thode peut nous ouvrir la voie\u00a0\u00bb.<\/p>\n<p>Les r\u00e9sultats de l&rsquo;\u00e9quipe <a href=\"https:\/\/agupubs.onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1029\/2023MS004122\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">sont publi\u00e9s aujourd&rsquo;hui dans le Journal of Advances<\/a> in Modeling Earth Systems.<\/p>\n<p>Les mod\u00e8les climatiques \u00e0 grande \u00e9chelle actuels simulent les caract\u00e9ristiques m\u00e9t\u00e9orologiques, telles que la temp\u00e9rature moyenne, l&rsquo;humidit\u00e9 et les pr\u00e9cipitations dans le monde, grille par grille. L&rsquo;ex\u00e9cution des simulations de ces mod\u00e8les n\u00e9cessite une \u00e9norme puissance de calcul. Afin de simuler l&rsquo;interaction et l&rsquo;\u00e9volution des caract\u00e9ristiques m\u00e9t\u00e9orologiques sur des p\u00e9riodes de plusieurs dizaines d&rsquo;ann\u00e9es, les mod\u00e8les \u00e9tablissent une moyenne des caract\u00e9ristiques tous les 100 kilom\u00e8tres environ.<\/p><div class=\"1665f18d14f35dd9e7566e1a8ac9a3e9\" data-index=\"2\" style=\"float: none; margin:10px 0 10px 0; text-align:center;\">\n<script async src=\"https:\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\r\n<ins class=\"adsbygoogle\"\r\n     style=\"display:block; text-align:center;\"\r\n     data-ad-layout=\"in-article\"\r\n     data-ad-format=\"fluid\"\r\n     data-ad-client=\"ca-pub-2860849627502538\"\r\n     data-ad-slot=\"3019501113\"><\/ins>\r\n<script>\r\n     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\r\n<\/script>\n<\/div>\n\n<p>\u00ab\u00a0Il s&rsquo;agit d&rsquo;un calcul tr\u00e8s lourd qui n\u00e9cessite des superordinateurs\u00a0\u00bb, note M. Sapsis. \u00ab\u00a0Mais ces mod\u00e8les ne r\u00e9solvent toujours pas des processus tr\u00e8s importants tels que les nuages ou les temp\u00eates, qui se produisent \u00e0 des \u00e9chelles plus petites, d&rsquo;un kilom\u00e8tre ou moins.<\/p>\n<p>Pour am\u00e9liorer la r\u00e9solution de ces mod\u00e8les climatiques grossiers, les scientifiques sont g\u00e9n\u00e9ralement all\u00e9s sous le capot pour essayer de corriger les \u00e9quations dynamiques sous-jacentes d&rsquo;un mod\u00e8le, qui d\u00e9crivent comment les ph\u00e9nom\u00e8nes dans l&rsquo;atmosph\u00e8re et les oc\u00e9ans devraient interagir physiquement.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Les gens ont essay\u00e9 de diss\u00e9quer les codes des mod\u00e8les climatiques d\u00e9velopp\u00e9s au cours des 20 \u00e0 30 derni\u00e8res ann\u00e9es, ce qui est un cauchemar car vous pouvez perdre beaucoup de stabilit\u00e9 dans votre simulation\u00a0\u00bb, explique M. Sapsis. \u00ab\u00a0Ce que nous faisons est une approche compl\u00e8tement diff\u00e9rente, en ce sens que nous n&rsquo;essayons pas de corriger les \u00e9quations, mais plut\u00f4t de corriger les r\u00e9sultats du mod\u00e8le.<\/p>\n<p>La nouvelle approche de l&rsquo;\u00e9quipe prend la sortie d&rsquo;un mod\u00e8le, ou simulation, et y superpose un algorithme qui pousse la simulation vers une repr\u00e9sentation plus proche des conditions du monde r\u00e9el.<\/p>\n<p>L&rsquo;algorithme est bas\u00e9 sur un sch\u00e9ma d&rsquo;apprentissage automatique qui prend des donn\u00e9es, telles que les informations pass\u00e9es sur la temp\u00e9rature et l&rsquo;humidit\u00e9 dans le monde, et \u00e9tablit des associations au sein des donn\u00e9es qui repr\u00e9sentent les dynamiques fondamentales entre les caract\u00e9ristiques m\u00e9t\u00e9orologiques. L&rsquo;algorithme utilise ensuite ces associations pour corriger les pr\u00e9visions d&rsquo;un mod\u00e8le.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Ce que nous faisons, c&rsquo;est essayer de corriger la dynamique, c&rsquo;est-\u00e0-dire la mani\u00e8re dont une caract\u00e9ristique m\u00e9t\u00e9orologique extr\u00eame, telle que la vitesse des vents pendant l&rsquo;ouragan Sandy, appara\u00eetra dans le mod\u00e8le grossier par rapport \u00e0 la r\u00e9alit\u00e9\u00a0\u00bb, explique M. Sapsis.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0La m\u00e9thode apprend la dynamique, et la dynamique est universelle. Une dynamique correcte conduit finalement \u00e0 des statistiques correctes, par exemple, la fr\u00e9quence des \u00e9v\u00e9nements extr\u00eames rares.<\/p>\n<p>Correction du climat<br \/>\nPour tester sa nouvelle approche, l&rsquo;\u00e9quipe a utilis\u00e9 le syst\u00e8me d&rsquo;apprentissage automatique pour corriger les simulations produites par le mod\u00e8le Energy Exascale Earth System Model (E3SM), un mod\u00e8le climatique g\u00e9r\u00e9 par le minist\u00e8re am\u00e9ricain de l&rsquo;\u00e9nergie qui simule les sch\u00e9mas climatiques dans le monde entier avec une r\u00e9solution de 110 kilom\u00e8tres.<\/p>\n<p>Les chercheurs ont utilis\u00e9 huit ann\u00e9es de donn\u00e9es ant\u00e9rieures concernant la temp\u00e9rature, l&rsquo;humidit\u00e9 et la vitesse du vent pour exercer leur nouvel algorithme, qui a \u00e9tabli des associations dynamiques entre les caract\u00e9ristiques m\u00e9t\u00e9orologiques mesur\u00e9es et le mod\u00e8le E3SM. Ils ont ensuite fait avancer le mod\u00e8le climatique d&rsquo;environ 36 ans et ont appliqu\u00e9 l&rsquo;algorithme ainsi form\u00e9 aux simulations du mod\u00e8le.<\/p>\n<p>Ils ont constat\u00e9 que la version corrig\u00e9e produisait des mod\u00e8les climatiques qui correspondaient plus \u00e9troitement aux observations du monde r\u00e9el des 36 derni\u00e8res ann\u00e9es, non exploit\u00e9es pour la formation.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Il ne s&rsquo;agit pas de diff\u00e9rences \u00e9normes en termes absolus\u00a0\u00bb, pr\u00e9cise M. Sapsis. \u00ab\u00a0Un \u00e9v\u00e9nement extr\u00eame dans la simulation non corrig\u00e9e pourrait \u00eatre de 105 degr\u00e9s Fahrenheit contre 115 degr\u00e9s avec nos corrections. Mais pour les humains qui vivent cette situation, il s&rsquo;agit d&rsquo;une grande diff\u00e9rence\u00a0\u00bb.<\/p>\n<p>Lorsque l&rsquo;\u00e9quipe a ensuite associ\u00e9 le mod\u00e8le approximatif corrig\u00e9 \u00e0 un mod\u00e8le sp\u00e9cifique de cyclones tropicaux \u00e0 r\u00e9solution plus fine, elle a constat\u00e9 que l&rsquo;approche reproduisait avec pr\u00e9cision la fr\u00e9quence des temp\u00eates extr\u00eames dans des endroits sp\u00e9cifiques du monde.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Nous disposons \u00e0 pr\u00e9sent d&rsquo;un mod\u00e8le approximatif qui permet d&rsquo;obtenir la bonne fr\u00e9quence d&rsquo;\u00e9v\u00e9nements pour le climat actuel. Il s&rsquo;est beaucoup am\u00e9lior\u00e9\u00a0\u00bb, explique M. Sapsis. \u00ab\u00a0Une fois la dynamique corrig\u00e9e, il s&rsquo;agit d&rsquo;une correction pertinente, m\u00eame si la temp\u00e9rature moyenne mondiale est diff\u00e9rente, et elle peut \u00eatre utilis\u00e9e pour comprendre comment les incendies de for\u00eat, les inondations et les vagues de chaleur se manifesteront dans un climat futur. Nos travaux en cours se concentrent sur l&rsquo;analyse des sc\u00e9narios climatiques futurs.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Les r\u00e9sultats sont d&rsquo;autant plus impressionnants que la m\u00e9thode donne des r\u00e9sultats prometteurs avec E3SM, un mod\u00e8le climatique de pointe\u00a0\u00bb, d\u00e9clare Pedram Hassanzadeh, professeur agr\u00e9g\u00e9 qui dirige le groupe Climate Extremes Theory and Data \u00e0 l&rsquo;universit\u00e9 de Chicago et qui n&rsquo;a pas particip\u00e9 \u00e0 l&rsquo;\u00e9tude. \u00ab\u00a0Il serait int\u00e9ressant de voir quelles projections de changement climatique ce mod\u00e8le permet d&rsquo;obtenir une fois que les futurs sc\u00e9narios d&rsquo;\u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre sont incorpor\u00e9s.\u00a0\u00bb<\/p>\n<p><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" data-attachment-id=\"25726\" data-permalink=\"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/previsions-meteorologiques-extremes-un-algorithme-rapproche-les-simulations-climatiques-existantes-de-la-realite-future\/modele-meteo-futur\/\" data-orig-file=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?fit=1024%2C1024&amp;ssl=1\" data-orig-size=\"1024,1024\" data-comments-opened=\"1\" data-image-meta=\"{&quot;aperture&quot;:&quot;0&quot;,&quot;credit&quot;:&quot;&quot;,&quot;camera&quot;:&quot;&quot;,&quot;caption&quot;:&quot;&quot;,&quot;created_timestamp&quot;:&quot;0&quot;,&quot;copyright&quot;:&quot;&quot;,&quot;focal_length&quot;:&quot;0&quot;,&quot;iso&quot;:&quot;0&quot;,&quot;shutter_speed&quot;:&quot;0&quot;,&quot;title&quot;:&quot;&quot;,&quot;orientation&quot;:&quot;0&quot;}\" data-image-title=\"modele meteo futur\" data-image-description=\"\" data-image-caption=\"\" data-large-file=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?fit=800%2C800&amp;ssl=1\" class=\"alignnone size-full wp-image-25726\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?resize=1024%2C1024&#038;ssl=1\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"1024\" srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?w=1024&amp;ssl=1 1024w, https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?resize=300%2C300&amp;ssl=1 300w, https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?resize=800%2C800&amp;ssl=1 800w, https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/modele-meteo-futur.jpg?resize=768%2C768&amp;ssl=1 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p>\n<p>Adaptation <a href=\"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Terra Projects<\/a><\/p>\n<p>Source : <a href=\"https:\/\/phys.org\/news\/2024-03-extreme-weather-algorithm-nudges-climate.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/phys.org\/<\/a><\/p>\n<p class=\"bawpvc-ajax-counter\" data-id=\"25725\">(292)<\/p>\n<!--CusAds0-->\n<div style=\"font-size: 0px; 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