La Veille météorologique mondiale en 2008

par J. Hayes*

Introduction

En janvier 2003, James Rasmussen a publié un historique de la Veille météorologique mondiale dans le Bulletin de l’OMM. Dans cet article, il rappelait qu’en avril 1963 le Quatrième Congrès météorologique mondial avait approuvé le concept de Veille météorologique mondiale (VMM) et engagé l’Organisation météorologique mondiale dans l’aventure qui allait accélérer et révolutionner le développement de la météorologie et des sciences de l’atmosphère. L’avènement de l’ère spatiale avait été l’étincelle à l’origine de cet événement qui devait en entraîner bien d’autres. À la suite du lancement des Spoutnik par l’URSS en 1957 et de TIROS par les États-Unis d’Amérique en 1960, le Président des États-Unis d’Amérique, John F. Kennedy, s’est adressé à l’Assemblée générale des Nations Unies proposant de chercher à utiliser l’espace extra-atmosphérique à des fins pacifiques. La suite c’est de l’histoire racontée dans l’article de Rasmussen.

Depuis 2002, un certain nombre d’initiatives et de réalisations ont eu des incidences significatives sur la Veille météorologique mondiale. En fait, jamais depuis les années 60 on n’avait accordé autant d’importance à la connaissance de l’environnement, qui jamais n’avait attiré l’attention du monde entier comme en décembre 2007, lorsque le prix Nobel de la paix a été remis au Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat et à Albert Gore Jr «en reconnaissance de l’action menée pour rassembler et diffuser les connaissances sur les changements climatiques anthropiques et jeter ainsi les bases des politiques à mettre en œuvre pour en contrer les effets». Trois décisions importantes ont été prises pour façonner la Veille météorologique mondiale de demain qui devra assurer de meilleurs services météorologiques, hydrologiques et environnementaux, en faisant reculer les limites de la science et de la technologie, pour faire face aux besoins de la société et continuer de prouver que l’OMM a l’initiative et la prépondérance en matière de produits et de services relatifs au temps, au climat et à l’eau.

Tout d’abord, en mai 2003, le Quatorzième Congrès météorologique mondial a décidé d’embarquer l’OMM dans un grand projet de renforcement du Système mondial de télécommunications de la VMM en lançant une initiative appelée Système d’information de l’OMM (SIO). En second lieu, en juillet 2003, à l’invitation des États-Unis d’Amérique, la Commission européenne et 33 nations réunies au premier Sommet sur l’observation de la Terre ont adopté une déclaration appelant à renforcer la coopération à l’échelle mondiale pour l’observation de la Terre. Enfin, en mai 2007, le Quinzième Congrès météorologique mondial a décidé qu’il fallait parvenir à une intégration plus poussée des systèmes d’observation de l’OMM.

Ces trois décisions sont les pierres angulaires d’un changement de paradigme pour les Membres de l’OMM. Pour mieux cerner les changements, le présent article fait le point sur la Veille météorologique mondiale en 2002 et résume les initiatives qui ont été prises à partir de cette date.

La Veille météorologique mondiale en 2002 et en 2008

En 2002, la Veille météorologique mondiale avait pour objectif principal de fournir à tous les Membres de l’OMM les renseignements météorologiques dont ils ont besoin à la fois pour leur travail opérationnel et pour la recherche et cet objectif continue d’animer le programme. La VMM est un système mondial composé d’installations et de services nationaux fournis par les Membres, coordonnés et, dans certains cas, dotés d’éléments d’appui par l’OMM et d’autres organisations internationales.

En 2002, les éléments essentiels de la VMM étaient les suivants:

• Le Système mondial d’observation (SMO) composé de réseaux d’observation et d’autres installations;
• Le Système mondial de télécommunications (SMT) composé de centres, d’installations et d’arrangements de télécommunication pour l’échange rapide de l’information;
• Le Système mondial de traitement des données (SMTD) composé de centres météorologiques et d’arrangements opérationnels pour le traitement des données d’observation et la préparation des prévisions.

Dans le paradigme 2008, le SMO se transforme en Système mondial intégré d’observation de l’OMM (WIGOS) et le SMT s’élargit pour se transformer en Système d’information de l’OMM (SIO). En réalité, le WIGOS est le lien qui réunit tous les systèmes d’observation, coordonnés ou parrainés par l’OMM pour en faire un système de systèmes d’observation. Le nouveau Système mondial de traitement des données et de prévision (SMTDP) fait valoir que l’aspect prévision numérique du temps du traitement des données fait partie du processus de prévision du temps à toutes les échéances.

Système mondial d’observation (SMO)

Le Système mondial d’observation comprend une composante spatiale de satellites d’étude de l’environnement et une composante terrestre de réseaux d’observation en altitude et de réseaux d’observation en surface.

Système spatial de satellites d’étude de l’environnement

La composante spatiale comprend trois types de satellites: des satellites météorologiques opérationnels sur orbite terrestre basse, des satellites géostationnaires et des satellites de recherche et de développement dans le domaine de l’environnement. Les satellites sur orbite terrestre basse (sur orbite polaire la plupart) et les satellites météorologiques géostationnaires sont des éléments indispensables pour assurer aux Services météorologiques et hydrologiques nationaux (SMHN) la fourniture de données, de produits et de services, y compris la collecte et la distribution des images, des sondages et des données.
		Figure 1 — La composante spatiale à trois constellations de satellites du Système mondial d’observation [cliquer sur l'image]
À l’heure actuelle, les satellites météorologiques opérationnels effectuent des missions sur orbite géostationnaire et polaire pour la Chine, l’Inde, le Japon, les États-Unis d’Amérique et EUMETSAT.

Observations en surface

L’évolution des observations météorologiques à la surface de la Terre a été marquée par deux grands progrès, tout d’abord par le développement de systèmes automatisés d’observations météorologiques, qui ont permis de mieux utiliser le personnel et de mettre en place des systèmes d’observation dans les endroits les plus isolés et, en second lieu, la formidable amélioration des observations océaniques.

Les accords de collaboration passés entre la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO et l’OMM, qui ont débouché sur la création du Système mondial intégré de services océaniques (SMISO), ont marqué la première étape des efforts déployés pour faire face aux besoins en matière de données sur les océans. Le développement de bouées dérivantes et de bouées ancrées, dont la localisation et la collecte des données est assurée par satellite, et leur mouillage dans tous les océans du monde ont permis d’accroître considérablement la couverture en données. Le réseau ARGO est passé récemment au stade opérationnel avec 3 000 bouées pour l’établissement de profils. Figure 2 — Flotteur ARGO canadien déployé dans la mer de Béring, le 24 octobre 2007 (Photo: Hiroshi Matsunaga)

Système mondial intégré d’observation de l’OMM (WIGOS)

Il est généralement admis qu’il faut un système mondial d’observation complet, coordonné et durable, englobant divers systèmes d’observation spatiale et terrestre de manière à optimiser les connaissances sur l’état de l’environnement et l’exploitation de ces renseignements pour élaborer des produits et des services de prévision du temps, de l’eau et du climat. Les nombreuses organisations internationales qui administrent systématiquement ces divers réseaux de systèmes ont développé des politiques en matière de données et des programmes pour faire face à leurs besoins. Le Quinzième Congrès météorologique mondial a adopté le concept de Système mondial intégré d’observation de l’OMM (WIGOS) qui constitue la proposition d’ordre organisationnel de l’OMM pour faire face à ce besoin d’intégration. Il faut donc que tous les partenaires coopèrent très étroitement pour atteindre ces vastes objectifs d’intégration.

Le WIGOS est un système complet, coordonné et durable de systèmes d’observation qui correspond aux besoins en matière d’observation de tous les programmes de l’OMM. Il garantit la disponibilité des données et des renseignements nécessaires et en facilite l’accès par le biais du Système d’information de l’OMM en fonction de besoins temporels, géographiques et organisationnels déterminés, y compris de besoins en temps réel, quasi réel ou différé. Il respecte les politiques de partage de données, constitue une garantie quant aux normes de qualité des données et présente de nombreux avantages.

Les composantes terrestres et spatiales du WIGOS comprennent les réseaux d’observation météorologique (par exemple, le SMO de la VMM, la retransmission des données météorologiques d’aéronefs (AMDAR), le programme aérologique automatique à bord des navires); les réseaux d’observation de la composition de l’atmosphère (par exemple, la Veille de l’atmosphère globale); les réseaux d’observation du rayonnement (par exemple, le Réseau de référence pour la mesure du rayonnement en surface); les réseaux d’observation météorologique maritime (par exemple, les navires d’observation bénévole, les bouées dérivantes et ancrées); les réseaux d’observation hydrologique (par exemple, les composantes du Système mondial d’observation du cycle hydrologique); ainsi que les divers systèmes d’observation atmosphérique, hydrologique, océanographique et terrestre qui constituent le Système mondial d’observation du climat. Pour comprendre le climat mondial et les composantes du système climatologique mondial, à savoir l’atmosphère, l’hydrologie, les océans, la surface terrestre et la cryosphère, il est indispensable d’en améliorer la surveillance en intégrant les observations terrestres et spatiales.

Le développement et la mise en œuvre du WIGOS se feront en parallèle avec la planification et la mise en oeuvre du Système d’information de l’OMM. En combinant ces deux systèmes, on obtiendra un système de systèmes intégrés de bout en bout conçu pour améliorer la capacité des Membres à assurer avec efficacité une vaste gamme de services et à mieux faire face aux besoins des programmes de recherche.

Le WIGOS sera une structure organisationnelle, programmatique, de procédure et de gouvernance qui permettra d’améliorer considérablement la disponibilité des données et des produits d’observation. Il constituera le seul et unique référent pour la gestion de tous les systèmes d’observation de l’OMM, de même qu’un mécanisme d’interaction avec les systèmes d’observation parrainés par l’Organisation. Cette intégration se traduira par plus d’efficacité et des économies qu’il sera possible de réinvestir pour éliminer les lacunes qui existent dans la structure et les accords de travail actuels.

Le WIGOS devrait:

• Être une solution plus économique pour faire face aux besoins des programmes de l’OMM afin de réduire les frais des Membres tout en optimisant l’utilité des renseignements;
• Garantir la disponibilité de tous les renseignements produits par les divers systèmes et composantes de systèmes coparrainés, notamment des informations obtenues par satellites, radars, profileurs du vent, systèmes aérologiques, plates-formes océaniques in situ et autres systèmes d’observation de la prochaine génération;
• Faciliter l’accès en temps réel, quasi réel ou différé aux observations qu’il faut pour la mise en œuvre des programmes de l’OMM et des programmes coparrainés par l’Organisation, de même que dans le cadre des conventions internationales pertinentes;
• Garantir le respect des normes de qualité voulues pour les besoins de tous les programmes;
• Faciliter l’amélioration de la gestion des données, y compris de leur archivage et de leur récupération;
• Faciliter les innovations technologiques;
• Continuer à coordonner en permanence avec les fabricants d’instruments et les instituts scientifiques les travaux de développement et d’essai d’instruments d’observation de la prochaine génération;
• Élaborer la documentation réglementaire pertinente, y compris sur l’organisation et les pratiques et procédures recommandées;;
• Relier entre elles les techniques existantes de manière intégrée dans l’intérêt de la société.

Le concept du WIGOS suppose que les normes générales et les pratiques recommandées convenues s’appliquent à tous les systèmes et programmes d’observation de l’OMM ou coparrainés par elle.

L’intégration pour édifier ce système de systèmes d’observation se fera à trois niveaux:

• Standardisation des instruments et des méthodes d’observation (niveau des instruments et des méthodes d’observation);
• Mise en commun de l’infrastructure d’information (niveau des données SIO);
• Assurance de la qualité des produits finis (gestion de la qualité/assurance de la qualité/contrôle de la qualité au niveau des produits).

Le WIGOS aura pour les Membres et les organisations partenaires les avantages suivants:

• Amélioration des services relatifs au temps, au climat et à l’eau, y compris des services à l’appui de la prévention des catastrophes et de l’adaptation aux conditions climatiques;
• Amélioration de la qualité, de la cohérence et de l’accès à des observations multidisciplinaires;
• Utilisation plus efficiente des ressources;
• Meilleure préparation à l’incorporation de nouveaux systèmes d’observation.

Système mondial de télécommunications (SMT)

Les besoins des Services météorologiques nationaux en matière de communications pour la collecte des données et les échanges d’information ont en grande partie été assurés par la mise en oeuvre et le développement du Système mondial de télécommunications. Ce système, dont la topologie correspond à la technologie disponible dans les années 70 (lignes téléphoniques et télégraphiques louées) pour assurer la connectivité aux pays, s’articule autour de trois Centres météorologiques mondiaux (CMM) (Moscou, Washington et Melbourne) et d’une série de Centres régionaux de télécommunications qui relient les Centres météorologiques nationaux des Membres au Réseau principal de télécommunications.

Figure 3 — Le Système mondial de télécommunications [cliquer sur l'image]

Un cadre de gestion des données avait été élaboré pour ce réseau avec des catalogues de métadonnées pour le contenu des messages et des rapports des stations d’observation, ainsi que des catalogues de transmission précisant l’origine de l’information et les États Membres qui y avaient souscrit. Grâce à ces catalogues, les messages ne contenaient que des données dynamiques, ce qui améliorait l’efficacité et la rapidité du système.

Le SMT continue de fonctionner à trois niveaux:

• Le Réseau principal de télécommunications (RPT)—qui est un réseau à grande vitesse reliant entre eux les trois centres mondiaux et une sélection de Centres régionaux de télécommunications (CRT) de sorte que les régions sont reliées entre elles par l’intermédiaire du système mondial;
• Des réseaux régionaux de télécommunications météorologiques qui relient entre eux les Centres météorologiques nationaux par l’intermédiaire des CRT;
• Des réseaux nationaux de télécommunications météorologiques dans chaque pays.

Au fil des ans, le plan du SMT a évolué passant du système original de stockage et de retransmission avec sa combinaison d’installations automatiques et d’installations dotées de personnel dont la gestion était lourde et qui étaient exposées à des interruptions de service et des pannes (en particulier au niveau régional), à une combinaison de systèmes de distribution de données par satellites de télécommunication à couverture nationale, régionale et multirégionale pour compléter les réseaux maillés de transmission de données et les circuits traditionnels point à point. Le SMT doit correspondre à toute la gamme des exigences et des possibilités des Membres de l’OMM, à savoir aussi bien à celles des pays les moins avancés qu’à celles des pays à la pointe du progrès. Ce qui distingue le SMT de la VMM, c’est qu’il permet aux Membres de déterminer les liaisons de télécommunication qu’ils veulent établir entre eux, au sein des Régions et entre les Régions, du moment que les engagements et les protocoles d’échange internationaux adoptés à l’échelon international et consignés dans le Règlement technique de l’OMM sont respectés.

Le SMT fait l’objet d’un processus continu de révision dans le cadre de la Commission des systèmes de base (CSB) de l’OMM et des six conseils régionaux de l’Organisation, qui accordent une priorité élevée à la planification de la modernisation des composantes mondiale et régionale du système afin de tirer parti des bouleversements de la technologie de l’information et des télécommunications (TIC) en s’assurant que chaque Membre reçoit les renseignements météorologiques dont il a besoin.

Une collaboration internationale intense a permis de développer des normes et des codes pour les messages qui ont encore amélioré un peu plus la fonctionnalité et l’efficacité du SMT. En particulier, un système de codage spécial appelé «codes alphanumériques traditionnels» a été mis au point pour permettre aux observations et aux messages de circuler de manière efficace sur le réseau. Alors qu’à l’origine il fonctionnait sur le principe du télégraphe, le SMT a rapidement évolué vers une série de liaisons de données par lignes internationales privées de type téléphonique pour relier les CRT. L’adoption de la technologie graphique par fac-similé pour le partage des produits analysés par scanner et sous forme d’images a élargi les possibilités du SMT un peu plus. Dans les années 80, le passage au protocole de communication X.25 de l’UIT a permis au SMT de transmettre des données sous forme binaire ainsi que sous forme de codes alphanumériques traditionnels et de fac-similé et d’assurer des transmissions sans erreur. La possibilité d’échanger de l’information sous forme binaire ainsi que sous forme de texte a permis d’élaborer des codes par compression binaire déterminée par des tables, d’où la possibilité de transmettre encore plus d’informations pour une capacité donnée.

Les canaux de communication reliant notamment les CRT et les CMN ont aussi évolué très rapidement avec les progrès technologiques, notamment au cours des dernières années avec l’adoption de réseaux à relais de trames, à mode de transfert asynchrone, à commutation de labels multiprotocoles et d’autres réseaux modernes de communication de données. La mise en service de ce type de réseaux, que la plupart des pays exploitent à des coûts bien moindres, a facilité la modernisation rapide du SMT. L’extraordinaire développement d’Internet et des TIC connexes a été une formidable occasion d’acquérir, dans le commerce à moindres frais, des capacités encore plus pointues d’acheminement des messages qui ont rapidement entraîné une migration massive à des protocoles de type Internet sur le SMT.

La transition rapide du SMT vers des normes et des techniques industrielles internationales et l’utilisation de matériel et de logiciels grand public ont été pour les pays en développement une occasion formidable de renforcer leurs capacités et bon nombre d’entre eux ont adopté rapidement des systèmes d’information et de communication de pointe. Il a alors été possible d’utiliser différentes techniques réseaux polyvalentes, y compris au besoin Internet, pour suppléer aux liaisons privées du SMT. Dans certains cas, en particulier dans les pays en développement et les pays les moins avancés, Internet est le seul moyen de télécommunication abordable malgré les risques sécuritaires qui lui sont inhérents et sa résilience limitée en cas de phénomènes ayant des incidences sur le public, y compris de catastrophes naturelles. Le SMT est fondamentalement un système de communication privé qui relie entre eux les Services météorologiques et hydrologiques nationaux de l’OMM par un réseau étendu, comme le montre la figure 3, pour l’échange de données et de produits indispensables pour l’exploitation et pour lesquels le facteur temps est essentiel. La situation concernant la mise en oeuvre du SMT en Asie en août 2007 est décrite à l’adresse: http://www.wmo.int/pages/prog/www/TEM/GTSstatus/R2rmtni.gif

Un réseau fermé étendu comme le SMT a l’avantage d’être entièrement contrôlé par les SMHN, et de garantir un service de qualité pour un trafic de haute priorité. Toutefois, en dépit de sa rapide modernisation, sa capacité à traiter des masses de données est limitée par le coût de la connectivité entre les centres. Par contre, Internet peut en général transmettre de grandes quantités de données et, depuis le début des années 90, poussés par la multiplication des données qui découle de l’amélioration des modèles de prévision numérique du temps et de la télédétection à l’aide de nouveaux systèmes à satellites perfectionnés, certains SMHN ont établi des liaisons bilatérales pour l’échange des données et, plus récemment, via Internet.

En marge de la Veille météorologique mondiale, des échanges d’informations faisant appel à diverses méthodes de gestion des données indépendantes du SMT ont été développés dans le cadre d’autres programmes de l’OMM et les systèmes de gestion de l’information des SMHN ont eu à faire face à des données provenant de sources multiples. Les Membres de l’OMM avaient alors à leur disposition des renseignements qui ne figuraient pas dans les catalogues du SMT. Il a finalement été reconnu que cette évolution des informations et des communications était à l’origine d’une certaine inefficacité et/ou duplication et d’une baisse de la rentabilité générale du système.

Système d’information de l’OMM (SIO)

C’est dans ce contexte que l’on a développé le Système d’information de l’OMM (CSB, 1992). Le SIO c’est la connectivité du SMT, la souplesse de nouveaux systèmes comme Internet avec un système de gestion des données capable de traiter tous les renseignements de l’OMM. Ce nouveau modèle est centré sur les données, les produits et leur gestion au lieu d’être centré sur la connectivité via le SMT et Internet (c’est donc un changement de perspective obtenu en plaçant les données au cœur de la réflexion).

Le Quatorzième Congrès météorologique mondial a officiellement adopté le concept de Système d’information de l’OMM en déclarant qu’il était nécessaire d’adopter une structure générale pour résoudre les problèmes de gestion des données pour tous les programmes de l’OMM et les programmes internationaux connexes.

En sa qualité de seule et unique structure mondiale coordonnée, le SIO:

• Sera utilisé pour la collecte et le partage des renseignements pour tous les programmes de l’OMM et les programmes internationaux connexes;
• Sera une structure souple et extensible permettant aux centres participants de renforcer leurs capacités au fur et à mesure du développement de leurs responsabilités à l’échelon international et national;
• Sera progressivement édifié à partir des composantes les plus efficaces des systèmes d’information existants de l’OMM;
• Sera développé de manière à opérer une transition coordonnée sans difficulté;
• Sera édifié à partir des liaisons utilisées dans le cadre de la Veille météorologique mondiale qui constitueront le réseau central de communication des données indispensables pour les opérations hautement prioritaires et à transmettre en temps réel;
• Sera équipé de matériel, de logiciels et de protocoles internationaux commerciaux normalisés.

Le concept fondamental du SIO a été élaboré à l’origine par une équipe d’experts intercommissions et plusieurs projets pilotes ont été lancés pour tester et développer certains des principes. Ayant reconnu qu’il fallait mettre en œuvre le SIO et sachant qu’il s’agit d’un système général qui intéresse tous les programmes, le Congrès a établi un groupe de coordination intercommissions qui s’est réuni pour la première fois en janvier 2005. Les commissions techniques ont été priées de fournir des ressources et de l’aide pour le développement du SIO.

Le Quinzième Congrès est convenu que le SIO fournirait trois types fondamentaux de services pour faire face à différents besoins:

Le Quinzième Congrès a souligné que le SIO était un système qu’il était nécessaire de mettre en place rapidement et qui doit fonctionner en étroite relation avec le Système mondial intégré d’observation de l’OMM dont il doit faciliter les communications et les besoins en matière de gestion de l’information. Le Congrès a approuvé le calendrier du développement et de la mise en œuvre du SIO, qui prévoit l’entrée en fonction du premier centre mondial opérationnel SIO avant la fin de 2008.

Figure 4 — Structure fonctionnelle et groupes d’utilisateurs [cliquer sur l'image]

Système mondial de traitement des données et de prévision (SMTDP)

À l’origine, le Plan de la VMM s’articulait autour de trois Centres météorologiques mondiaux (CMM) et il était prévu de créer par la suite un certain nombre de Centres météorologiques régionaux (CMR). D’après le concept opérationnel, les CMM devaient assurer la collecte des données (les renseignements fournis par les modèles globaux de prévision météorologique numérique) et les interpréter pour que les divers CMR puissent les utiliser. Ces derniers rajoutaient à leur tour un niveau supplémentaire de détails pour aider les Centres météorologiques nationaux (CMN) à remplir leurs responsabilités en matière de prestation de services. La structure du SMTDP a évolué et il existe maintenant quelque 25 Centres météorologiques régionaux spécialisés (CMRS) à spécialisation géographique. Ces centres exploitent un ensemble de modèles et d’analyses conçus en particulier dans l’optique de la prévision pour une zone topographique ou océanique et ils utilisent souvent des données et des connaissances de provenance locale ou régionale, par exemple provenant de réseaux d’observation en surface et de radars météorologiques.

De plus, six CMRS sont chargés de la prévision des cyclones tropicaux et huit CMRS de la modélisation du transport atmosphérique pour l’intervention en cas d’éco-urgence (accident nucléaire, éruption volcanique, fumées de grands incendies ou autres cas de situation critique pour l’environnement). Ces centres ont récemment mis en œuvre une nouvelle capacité opérationnelle pour faire des simulations de retour en arrière afin d’évaluer la source du matériel en suspension dans l’air qui a été détecté, notamment dans le cadre du Système de vérification du Traité d’interdiction complète des essais nucléaires. De plus, plusieurs CMRS ont été désignés pour faire des prévisions météorologiques à moyenne échéance, la surveillance et la prévision des sécheresses ainsi que des prévisions élargies et à longue échéance et des prévisions de l’indice ultraviolet.

Environ 80 Centres météorologiques nationaux ont des capacités de prévision numérique allant de l’utilisation de modèles à l’échelle mondiale aux modèles de zones limitées en passant par les modèles haute résolution à moyenne échelle, certains d’entre eux travaillant en collaboration avec plusieurs CMN. De nombreux autres CMN utilisent des résultats de la prévision numérique sans pour autant exploiter leurs propres modèles.

Depuis 2002, l’amélioration de la fourniture et de l’exploitation des données de la prévision météorologique numérique pour la prévision des conditions météorologiques extrêmes dans les pays en développement est l’une des priorités du SMTDP. Le Projet de démonstration concernant la prévision des conditions météorologiques extrêmes a été lancé en 2006 avec un premier projet pilote d’un an pour démontrer qu’il y avait intérêt à fournir et à exploiter les produits de prévision numérique existants dans cinq pays de l’Afrique du Sud-Est, à savoir le Botswana, Madagascar, le Mozambique, la République-Unie de Tanzanie et le Zimbabwe. Le projet comprenait un module de formation des prévisionnistes à l’utilisation des produits pour améliorer les prévisions des conditions météorologiques extrêmes et les avis de fortes précipitations et de vents violents.

Ce projet pilote qui est dirigé à partir du CMRS de Pretoria, en Afrique du Sud, et soutenu par des centres de prévision numérique du temps des États-Unis d’Amérique et du Royaume-Uni ainsi que par le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, s’est révélé une réussite en fournissant, 24 heures sur 24, un certain nombre de produits de prévision météorologique établis à partir des résultats de la prévision numérique du temps et adaptés à des besoins particuliers, notamment des directives pour la prévision (CMRS de Pretoria) sous forme de synthèses quotidiennes pour aider les prévisionnistes des Services météorologiques et hydrologiques nationaux des cinq pays participants.

Tous les pays ont indiqué que leurs programmes de prévision et d’avis météorologiques avaient progressé de manière significative. Les SMHN tirent également avantage de nombreuses applications de la prévision numérique du temps pour une vaste gamme de services météorologiques. En 2007, il a été décidé de poursuivre indéfiniment la fourniture de ces produits en exploitation et d’élargir leur diffusion aux 14 membres de la communauté de développement de l’Afrique australe. En coordination avec les Programmes OMM des services météorologiques destinés au public et de réduction des risques de catastrophes, l’initiative a été élargie pour améliorer les services opérationnels ainsi que les échanges et les liaisons entre les SMHN et les utilisateurs des services météorologiques destinés au public de leur pays, y compris les autorités chargées de gérer les situations d’urgence. À l’avenir, le projet de démonstration devrait être mis en oeuvre dans toute la Région I et dans d’autres Régions de l’OMM.

Un certain nombre d’autres initiatives ont été prises dans le cadre du SMTDP, notamment avoir recours au calcul probabiliste et à la science des ensembles en exploitation; utiliser des modèles à maille fine perfectionnés dans les CMRS et les centres nationaux; généraliser l’utilisation de produits toujours plus performants de la prévision numérique du temps pour de nombreuses applications météorologiques; renforcer la collaboration à l’échelon international pour la prévision à longue échéance afin d’améliorer les produits et les services des SMHN ainsi que pour la formation professionnelle de leur personnel. Les progrès scientifiques et technologiques, l’adoption de normes pour l’échange des produits ainsi que les mesures qui ont été prises pour assurer la formation du personnel et le renforcement des capacités des SMHN des pays en développement se sont traduits par une évolution régulière de l’ensemble du SMTDP.

Au cours des dernières années, les techniques de prévision numérique du temps, qui ont atteint un niveau significatif d’efficacité et d’utilité pour de nombreuses applications météorologiques et sur de vastes échelles spatio-temporelles, ont aussi rallongé les délais d’anticipation de phénomènes et de facteurs météorologiques significatifs et permis d’envisager de nouvelles solutions pour les problèmes de prévision du temps et des conditions environnementales. Toutefois, l’analyse des concepts à l’origine du WIGOS et du SIO semble indiquer que le SMTDP est la composante de la Veille météorologique mondiale qui n’a pas encore été restructurée de manière planifiée pour tenir compte de tous les aspects du traitement opérationnel des données météorologiques à des fins de prévision des conditions météorologiques et environnementales et d’application. Le nouveau Plan stratégique de l’OMM pour 2008-2011 accorde une grande place à la prestation de services et reconnaît officiellement à la fois le WIGOS et le SIO. On peut imaginer que le prochain Congrès météorologique mondial décidera de créer un système de prévision de l’OMM pour étayer la prestation de services sur une trilogie et se demander quelles seront les caractéristiques de ce système.

Un système OMM de prévision

Le SMTDP est un réseau mondial de Centres météorologiques mondiaux, de Centres météorologiques régionaux spécialisés et de Centres météorologiques nationaux créé par l’OMM dans le cadre de la Veille météorologique mondiale pour faire face aux besoins de ses Membres en matière de prévision du temps, du climat et de l’eau. Ce système, qui permet de traiter avec succès les observations par assimilation des données, produit des renseignements pour la prévision à l’échelle mondiale, régionale et locale sous forme de produits spécialisés ou généraux dont les SMHN ont besoin pour élaborer des produits et des prévisions régulières relatives au temps, au climat et à l’eau ainsi que des avis pour la protection de la vie et des biens durant les phénomènes météorologiques, climatologiques et hydrologiques qui risquent d’avoir des conséquences graves. Le paradigme d’origine du SMTDP a rendu de grands services aux groupes d’utilisateurs de l’hydrométéorologie durant les dernières décennies, mais les nouvelles tendances scientifiques et technologiques offrent d’excellentes occasions d’accélérer la marche en avant et d’élargir les avantages que l’on pourra en tirer dans les années à venir.

L’une des nouvelles tendances est de reconnaître qu’il faut disposer de renseignements probabilistes sur l’état futur des systèmes météorologiques, climatologiques et hydrologiques. Il existe une incertitude inhérente à chaque prévision et, pour prendre des décisions optimales, les utilisateurs doivent tenir compte de cette incertitude. Les progrès scientifiques pointent en direction de la prévision d’ensemble comme meilleure méthode pratique de prévision probabiliste. La prévision d’ensemble permet de cerner non seulement le scénario le plus probable pour les conditions météorologiques, climatologiques et hydrologiques, mais également l’incertitude associée à chaque prévision. Alors que la plupart des centres de prévision numérique qui exploitent des modèles de la circulation générale travaillent également sur des systèmes d’ensemble, un certain nombre d’entre eux, de même que d’autres CMN, travaillent en collaboration sur des ensembles constitués par des assemblages de résultats provenant de plusieurs systèmes indépendants de prévision numérique du temps pour prévoir le temps sur toute la gamme des courtes aux longues échéances.

La deuxième tendance, qui est liée à la première, est de reconnaître qu’il faut des produits et des services adaptés aux besoins des usagers. Ces services vont au-delà des prévisions de base et comprennent des produits et des services adaptés aux besoins des usagers dans les domaines de la santé, de l’énergie, de l’écologie et d’autres applications. Compte tenu de la première tendance, ces produits et ces services doivent être fournis sous forme de directives probabilistes pour une incidence maximale.

La troisième tendance concerne les nouvelles caractéristiques technologiques, comme le réseau mondial de télécommunications actuel, y compris Internet et le Web, qui permettent d’accéder instantanément à des produits et à des services répartis; un environnement qui permet le développement de logiciels ouverts et qui élargit considérablement le champ de la collaboration internationale, aussi bien au sein des groupes de recherche et d’exploitation qu’entre eux; et la puissance en constante augmentation des ordinateurs qui élargit indéfiniment les capacités de traitement et de prévision numérique du temps. Le Système d’information de l’OMM et le Système mondial intégré d’observation de l’OMM tablent sur tous ces progrès.

Les chercheurs qui travaillent dans le cadre de la Commission des sciences de l’atmosphère, du Programme mondial de recherche sur la prévision du temps (PMRPT) et de l’Expérience concernant la recherche sur les systèmes d’observation et la prévisibilité (THORPEX) s’activent à élargir la base scientifique des deux tendances qui précèdent. En ce qui concerne la première, l’imperfection des modèles numériques ajoutée à l’imperfection de la connaissance de l’état initial du système atmosphère-surface terrestre-océan est une composante importante de l’incertitude des prévisions. Les études de recherche et de développement effectuées à l’aide de données obtenues dans le cadre du grand ensemble interactif mondial relevant du programme THORPEX (TIGGE) et du Système nord-américain de prévision d’ensemble pour les échelles temporelles des conditions météorologiques, ainsi que de données du projet européen DEMETER pour l’échelle temporelle des saisons, font valoir l’intérêt que représente la combinaison de prévisions d’ensemble produites par divers centres de prévision numérique du monde.

S’agissant de la deuxième tendance, on peut imaginer que les besoins des usagers pourraient influencer non seulement le produit final, mais également, en amont, le choix des observations à effectuer, des modèles et d’autres outils de traitement à utiliser suivant les répercussions que pourraient avoir des phénomènes météorologiques, climatologiques et hydrologiques sur des groupes d’usagers, ce qui se traduirait par un SMTDP dont la configuration serait adaptée de bout en bout, du système d’observation jusqu’aux prestations de services aux usagers.

Sur la base des tendances scientifiques et technologiques dont il est question ci-dessus, on élabore dans le cadre du programme THORPEX un plan préliminaire pour la création d’un Système mondial interactif de prévision (SMIP). Les centres participants fourniront des prévisions numériques d’ensemble pour des applications particulières. Les données d’ensemble seront soumises à un traitement statistique pour en éliminer les erreurs systématiques et les rendre plus utiles pour les applications pratiques (par exemple, création de produits probabilistes et étude des phénomènes de sous-échelle). Il sera alors possible de soumettre les données de prévision d’ensemble à un traitement supplémentaire en fonction des besoins des utilisateurs pour donner aux groupes d’utilisateurs de l’OMM, en particulier à ceux des pays les moins avancés, accès en temps réel à des produits et à des services spécialisés.

Le SMIP tire parti de la prévision d’ensemble, de la prévision numérique du temps et d’autres méthodes opérationnelles utilisées dans les CMM et les CMRS, alors que les nouvelles fonctions peuvent échoir aux CMN et/ou CMRS existants et/ou nouvellement créés. Le SMIP s’articule autour de la prévision d’ensemble multicentre qui permet de produire une suite améliorée et sans fin de produits à des échéances allant de la plus petite échelle spatio-temporelle jusqu’à celle de la variabilité climatique. Par la suite, lorsqu’on aura progressé, le SMIP aura aussi la capacité de faire remonter les besoins des usagers jusqu’au Système mondial des systèmes d’observation de la Terre tout au long du processus de prévision. À la convergence des progrès scientifiques et technologiques, le SMTDP subira une révolution qui se traduira par un paradigme plus puissant caractérisé par des qualités sans précédent d’interactivité, d’adaptabilité et de sensibilité aux besoins des usagers.

Conclusions

Il ressort de cette brève étude que la VMM se porte bien et qu’elle a de beaux jours devant elle. À partir des concepts d’origine, que Rasmussen a résumés dans son article publié en 2003, d’importantes initiatives ont été prévues pour améliorer les capacités des SMHN et il existe des plans, des programmes et d’exaltantes possibilités pour l’avenir. Ce serait faire preuve de négligence de passer sous silence l’une des initiatives stratégiques les plus exaltantes qui aient été prises depuis la Veille météorologique mondiale, à savoir le Système mondial des systèmes d’observation de la Terre (GEOSS).

Le GEOSS a été conçu pour intégrer les renseignements sur l’environnement et son utilité doit s’étendre à un certain nombre d’applications socioéconomiques supplémentaires. La vulnérabilité de l’humanité, des économies et de l’environnement face à des phénomènes météorologiques, climatiques et hydrologiques à fort impact a été amplement démontrée par le tsunami qui a frappé l’océan Indien en 2004, ainsi que par les sécheresses et les inondations désastreuses qui ont eu lieu sur tous les continents. Pour atténuer effectivement les impacts de phénomènes de ce type et s’y adapter, il faut des observations et des prévisions précises à l’échelle mondiale, régionale et locale que les responsables de la réduction des risques de catastrophes et les décideurs sauront mieux exploiter. Le GEOSS constitue la structure révolutionnaire indispensable pour agir et la VMM du XXIe siècle en est un élément clef.

Références

Rasmussen, J.R., 2003: Historique de la Veille météorologique mondiale,
Bulletin de l’OMM 52 (1), 18-28

Organisation météorologique mondiale 1992: Commission des systèmes de base,
Rapport final abrégé de la dixième session (OMM-N° 784), Genève.

* Représentant permanent des États-Unis d’Amérique auprès de l’OMM et ancien Directeur du Département de la Veille météorologique mondiale, OMM (2006-2007)