Quelques applications de la météo, tètes de chapitre développées plus bas. 

SPORTS : ski, tennis, rugby

Voyages ; programme, perturbations

Transports : météo, brouillard, pluie, verglas, hautes températures, autoroutes sans verglas , aérien (itinéraire, pistes)

Travaux publics : chantiers, personnel

Agriculture : récoltes orages

Mer : Pêche, transports maritimes

Prévention des catastrophes.

*******************************************************************************************************

Commençons par bien préciser ce dont on parle à propos d'intelligence artificielle . Voir mes articles (très) critiques à ce sujet).

L'intelligence est la faculté d'organiser de façon cohérente et innovante des informations disparates. S'il s'agit de reproduire des méthodes et/ou des connaissances déjà existantes et acquises, ce n'est pas de l'intelligence mais de l'apprentissage . 

La soi-disant " Intelligence Artificielle" n'est donc pas une intelligence créatrice et novatrice, mais un outil permettant d'utiliser au mieux de multiples informations existantes, donc l'utilisation d'un apprentissage. Cet outil utilise la puissance de calcul des superordinateurs mise en œuvre par des algorithmes créés par l'intelligence humaine. Ce qui n'empêche pas d'être un outil de grande valeur pour toutes sortes d'activités . 

L'I.A. , incapable de créer quoi que ce soit ex nihilo, en particulier de nouveaux concepts, a besoin d'informations existantes réunies dans des structures organisées pour en permettre et/ou faciliter l'accès. Cet outil est la Base de Données .  Ce concept étant bien connu maintenant, supposons-le acquis par le lecteur.

Comment travaille la météo ? Cette partie est volontairement simplifiée pour rester claire et comporte nécessairement des écarts par rapport à la rigueur et l'exactitude des valeurs numériques citées pour se fixer les idées , faute de quoi cette étude sortirait de son cadre. Il a donc été fait le choix de la compréhension par le lecteur.

De façon simplifiée, elle fournit à des calculateurs des informations de trois natures complémentaires : 

- Des valeurs numériques de paramètres physiques (température, humidité, vitesse du vent, rayonnement solaire, réflectivité de la surface concernée etc..) fournies par des ensembles d'appareils de mesure sur place dites " stations météo", ou par des mesures à partir de satellites. 

- Des formules de calcul mettant en œuvre les lois de la physique , équations souvent très complexes et nécessitant beaucoup de calculs numériques. Mes relations avec les maths ayant toujours été très tendues, je me contenterai de citer l'existence de ces équations.

- Une gigantesque Base de Données réunissant toutes les observations météo depuis l'existence de relevés au XIX° siècle.

Le système introduit dans le calculateur les données actuelles, les données de conditions passées aussi proches que possible des actuelles, le calculateur mouline ces informations et en ressort le plus vite possible des masses gigantesques de valeurs numériques qu'un ordinateur spécialisé va transformer en cartes météo aussi précises que possible .  Reste à l'intelligence humaine des ingénieurs prévisionnistes à transformer ces cartes annotées en prévisions. Ce n'est pas le plus simple. 

Un des problèmes théoriques qui se pose est l'algorithmique à appliquer . Même si de multiples algorithmes sont possibles, seuls peu d'entre eux sont applicables , 5 pour se fixer les idées. Les données introduite dans le calculateur sont "moulinées" par les 5 programmes, eux-mêmes traités par d'autres calculateurs dans d'autres centres de calcul européens. L'idéal serait que les résultats soient tous identiques, ce qui correspondrait à une quasi-certitude. On dit alors que la fiabilité des prédictions est de 5/5. En réalité, seuls un certain nombre de ces résultats sont semblables à la précision recherchée près. S'il s'agit de 3 sur 5 , on dit que la fiabilité est de 3/5 . Bien sûr, selon l'application de la prévision et sa précision, entre prévoir une pluie plus ou moins intense sur une route ( fiabilité moyenne) et du brouillard et/ou du verglas sur une piste d'aérodrome (fiabilité élevée) une fiabilité plus ou moins grande est nécessaire. Nous y revenons plus loin. 

*******************************************************************************************************

Voyons maintenant dans quels domaines la météo intervient, son importance plus ou moins grande et sa variété est surprenante . Il n'y a aucun classement de valeur dans les exemples suivants, et leur importance financière citée essentiellement pour faire comprendre l'importance économique de prévisions précises . 

Le sport : la plupart des activités sportives se déroulent en extérieur et la météo est à l'évidence un facteur important pour les conditions pratiques dans lesquelles s'exerce cette activité. Des termes comme " terrain boueux" cher à nos rugbymen", ou "terrain lourd" cher aux pratiquants du sport hippique, sont communs.    Mais rentrons dans le détail. 

Exemple : le ski . On pense immédiatement à "neige ou pas neige" , ce qui est une contrainte technique sur laquelle il est inutile d'insister. Mais il y a des effets secondaires, en particulier économiques . Pour y participer comme sportif amateur ou assister à une compétition, il faut y aller et se loger. Comme en général les stations de ski sont en montagne et ouvertes en hiver (la station de ski d'ABISKO est à 300 m d'altitude et ouverte de septembre à mai, mais c'est bien au nord du Cercle Polaire) , il faut y accéder . Nous retrouvons le problème des routes et des équipements nécessaires, différents si la route d'accès est dégagée par les Ponts et Chaussées ou verglacée (voir le paragraphe correspondant) , et s'il neige ou non à l'heure où l'on y passe, facteur important aussi bien pour la route que pour les pistes. En outre, manteau neigeux stable + beau temps ensoleillé (et se rappeler que, contrairement à une expression courante , la neige ne fond pas au soleil) entraînent une augmentation du nombre de clients dans l'hôtellerie (qui doit s'y préparer), sur les éventuelles remontées mécaniques et sur les routes d'accès . L'importance économique des conditions météo est énorme; les prévoir pour s'y préparer, en profiter ou s'en protéger est essentiel et justifie l'investissement en prévisions météo . Quand on songe que la France est un pays de microclimats locaux, qu'une variation de quelques degrés aux environs de 0°C et à quelques dizaines de mètres peut séparer une neige skiable stable d'une avalanche, on conçoit la précision de calcul nécessaire. 

Dans le même domaine d'activité, citons les compétitions de tennis dont l'impact économique est important. Chacun connaît l'angoisse des organisateurs du tournoi de Roland-Garros (qui était un aviateur et non un tennisman ...) au début de chaque match : " Va-t-il faire sec jusqu'à la fin du match de plusieurs heures , ou faut-il le décaler , voire le reporter, et de façon plus pragmatique, faut-il bâcher le terrain ?"  La réponse à ces questions tient dans l'expression " Précipitations prévues selon l'heure" .  La question n'est plus : " Faut-il prévoir un imperméable pour le public ?" mais aussi pour le terrain .

Les rugbymen du Stade Toulousain, dont la course sur terrain boueux ou le contact rugueux avec un sol gelé font partie des "risques du métier", sont heureux que Météo-France soit leur compatriote toulousain. Ca ne change rien , Météo-France étant un organisme impartial, mais ça fait toujours plaisir. 

*******************************************************************************************************

Voyages et transport; programme, perturbations: En vrac : Transports : météo, brouillard, pluie, verglas, hautes températures, autoroutes sans verglas, aérien (itinéraire, pistes).

Pour chacun il est évident que les transports sont les domaines où la météo a le plus d'importance. Inutile d'entrer dans les généralités que chacun connaît, mais préférons les détails et incidences secondaires, techniques et économiques , de la météo sur les transports. 

Transports terrestres , route et rail . Tout phénomène extrême est perturbant , davantage s'il s'agit d'un transport routier où seul le contact pneu / route  permet le guidage par adhérence, moins s'il s'agit d'un transfert ferroviaire où c'est le contact entre la forme de la roue sur la forme du rail qui permet le guidage, sans que l'adhérence y prenne part. Pour guider le véhicule, le conducteur routier doit pouvoir bien voir la route et son état (sec, pluie, glissant pour huile, verglas, brouillard parfois givrant ), son tracé (ligne droite, courbes, pente), son occupation par d'autres véhicules et/ou des piétons, et des limites imposées par la réglementation variables d'un endroit à l'autre (lignes blanches, limites de vitesse, agglomérations). Ce guidage occupe le conducteur à plein temps, la météo n'intervient que pour l'état de la route et sa visibilité. Indirectement cet état, prévisible par la météo , intervient sur les autres facteurs : une route glissante ou à visibilité faible nécessite des précautions particulières, faute de quoi il se produit des carambolages et au mieux des embouteillages . Ne pas oublier le facteur "vent" qui, sans même atteindre des valeurs tempêtueuses, exerce des forces parasites qui poussent le véhicule en le faisant accélérer, ralentir ou pire en le déviant de sa trajectoire de façon intempestive. Ces contraintes sont dues au fait qu'un véhicule terrestre se déplace dans 2 dimensions, sans qu'aucune n'impose de façon rigide ce déplacement. Ce qui n'est pas le cas du chemin de fer, guidé de façon rigide, au centimètre près, par le rail , sur une seule dimension. Les facteurs de l'environnement  par d'autres véhicules, piétons, villes , sont nuls puisque le train circule en site propre où il est seul. Restent deux facteurs météo perturbants : la neige, le verglas et le vent. Mais à moins d'atteindre des valeurs extrêmes, leurs conséquences sont faibles ( jusqu'à 20 cm de neige ou 5 cm de verglas, le train fraie son chemin, le vent latéral jusqu'à la tempête ne le dévie pas) ou surtout indirectes .

Souvenirs d'un hiver très froid au XXI° siècle .Toulouse à Tarascon-sur-Ariège par RN20 et train . 

Dès le début de la vague de froid et de neige, apparition des chasse-neiges sur la route, rien sur la voie ferrée. Quand les choses se sont aggravées, comme une autoroute à péage est garantie sans verglas, apparition des saleuses;  or ces saleuses coûtent cher à utiliser, et ne doivent sortir que si nécessaire et pouvoir disposer de la quantité de sel nécessaire . Rien sur la voie ferrée, car la pression de la roue sur le rail fait fondre la neige et éclater le verglas . Puis la chaussée a été progressivement réduite à une voie derrière la saleuse, puis la RN20 a été totalement fermée aux véhicules routiers. Pendant ce temps le train continuait à franchir le Puymorens à 1500 m d'altitude, puis a été limité 2 jours à Ax-les-Thermes et ce n'est qu'au bout d'une semaine que la circulation ferroviaire a été interrompue. Pas pour des causes inhérentes à la météo sur la technique ferroviaire, mais pour des conséquences indirectes dues à la météo . Quand un brouillard givrant dépose des cm de glace sur les caténaires qui ne sont pas partout dégivrants, le courant ne passe plus. Quand le givre soude les aiguillages, toute manœuvre est impossible; quoique maintenant il y ait des aiguillages dégivrants. Plus inattendu, un vent violent peut arracher les caténaires, et plus souvent arracher des arbres et les faire tomber sur les voies. Quant au verglas, sous la pression des roues il éclate en milliers de glaçons coupants qui sont projetés sur les conduites d'air comprimé de freinage ou les câbles électriques  et les coupent, ce qui oblige à arrêter les trains avant une casse générale. 

Voilà pourquoi des prévisions météo précises sont importantes : à moins de 3°C et avec du vent, il peut se former du verglas, pas à 4°C . Des rafales de vent en plaine sont sans effet sur le chemin de fer, pas sur les véhicules routiers à quelques dizaines de mètres de là; mais à une certaine force le vent ne va pas dévier un train, mais arracher arbres et caténaires . Etc ... On voit à quel point des prévisions météo précises en localisation et horaires sont indispensables pour toute la chaîne logistique , et plus on peut les prévoir à l'avance mieux on peut s'organiser; inversement des prévisions trop tardives entraînent de mauvaises surprises comme des nappes de brouillard. 

De façon symétrique, les hautes températures perturbent la circulation surtout routière ( le goudron fond, les conducteurs sont atteints de malaise, les moteurs surchauffent) mais aussi ferroviaire ( les rails et les caténaires se dilatent).    .  . 

D'où l'importance de prévisions à plus long terme ... et de la puissance de calcul nécessaire.  

Passons au transport aérien . 

 

Les difficultés propres au transport aérien sont de 2 ordres:

- Géométrique : un avion vole dans 3 dimensions au lieu de 2 pour la route et 1 pour le chemin de fer.

- Météorologique : un avion se déplace par rapport à des masses d'air (et non le sol)  elles-mêmes en mouvement constant et a priori aléatoires. Qui plus est sur de longues distances entre des zones de microclimat où les conditions peuvent être très différentes. Pour compliquer le problème, les conditions météo influent non seulement à l'instant T où l'avion décolle, mais à T+dT instant où l'avion passe dans une zone particulière.  En résumé, il faut connaître et donc prévoir les conditions météo à tout instant et en tout lieu tout au long de la trajectoire de l'avion .

On conçoit l'importance des prévisions météo précises en temps et en lieu, et pourquoi un commandant de bord commence par demander ces prévisions avant de prendre en charge son avion . 

Sans entrer dans les détails du vol qui sortent du cadre de cet exposé, le commandant de bord a le choix, en fonction de la météo au long de son vol, entre : 

- Assurer le vol dans les conditions prévues . 

- Modifier le vol en direction, vitesse, horaire , par exemple pour éviter une grosse perturbation ou un nuage d'orage cumulonimbus dont la taille empêche de passer au-dessous ou au-dessus . Ou à travers s'il n'a pas le choix et si les structures de l'avion le permettent . C'est ainsi qu'une traversée transatlantique BOSTON-PARIS avec un gros Lockheed Tristar de près de 200 tonnes avec plus de 300 passagers à bord en décembre 1980 s'est déroulé en une succession de phases : attente de 1h30 à Boston que la tempête se calme , décollage et montée à 11000 m , distribution des plateaux-repas, alerte du commandant de bord : " Attachez vos ceintures . Personnel navigant retirez les plateaux-repas . Le radar de bord nous informe que nous avons un cumulonimbus entre 6 000 et 40 000 pieds ( environ 1 800 m à 13 000 m). Nous ne pouvons passer ni au-dessus ni au-dessous .  Nous passerons à travers, il est normal d'être secoués" . A peine la procédure achevée à grande vitesse nous "tombons" durant une interminable minute d'environ 1000 m (ce qu'on appelle faussement un "trou d'air") , nous sommes fortement secoués puis, à peine sortis du nuage,  nous sommes pris dans un "jet stream" d'environ 350 km/h qui nous pousse sans ménagement vers l'Europe sur 4 000 km ... et nous arrivons à Paris presqu'à l'heure. Ce genre d'épisode est fréquent si l'on se fie à l'air décontracté des Américains à bord, habitués, et à l'air terrifié des passagers non habitués. Il prouve en tout cas l'importance de prévisions météo précises , le commandant de bord avait pu anticiper , approximativement vu la précision des prévisions de l'époque, ce qui l'attendait et il a pu prendre les décisions ad hoc. 

- Renoncer au vol : annuler un vol perturbe le service et coûte cher, mais prendre le risque d'un crash est inadmissible. " Seul maître à bord (après Dieu, pour les croyants)", un commandant de bord a la possibilité de refuser de prendre en charge un vol trop risqué. 

Il est évident que les prévisions météo pour un vol (précises et très chères) n'ont rien à voir avec celles "grand public" des chaînes TV financées par la pub avant après. 

*******************************************************************************************************

Travaux publics . 

Les 3 conditions météo de base : température, humidité, vent , influent grandement sur les travaux publics. 

En dehors même des conditions de travail des ouvriers qui amènent à modifier les heures de travail par température extrême, des températures trop froides empêchent le fonctionnement normal des engins de chantier, trop chaudes elles provoquent des pannes sur les circuits électroniques. En outre la plupart des liants (ciment, colles) sont appliqués humides et mettent un certain temps pour sécher en profondeur , ce qui les rend sensibles à l'humidité de l'air . Cette durée de séchage est incompressible dans les conditions normales, elle peut être diminuée par des artifices dont les conséquences sont souvent néfastes. Par exemple, lors de la construction de "l'Opéra Bastille" à Paris en 1989, il fallait absolument que les travaux soient terminés pour l'inauguration prévue pour les commémorations du Bicentenaire de la Révolution . En particulier il fallait que le ciment-colle qui fixait les plaques de parement sur les murs soit bien sec. Or deux conditions courantes s'y sont opposées : les tracasseries administratives ont retardé le chantier et les précipitations de printemps ont retardé le séchage qui dure normalement plusieurs semaines . Comme il n'était pas possible de décaler le 14 juillet surtout place de la Bastille, on a accéléré le séchage en soufflant de l'air chaud . Qui a bien séché la surface et jusqu'à une faible profondeur, mais pas dans l'épaisseur . Ce qui fait que peu après les cérémonies les plaques de parement ont commencé à se décrocher, et pour éviter tout accident le temps de tout reprendre à zéro et faire les choses correctement en en temps voulu, on a installé de superbes filets de protection en inox qui décorent les murs d'une façon non prévue par les architectes. 

Un autre paramètre est important : le vent . Nul besoin d'une tempête pour empêcher les travaux , il suffit d'un vent moyen d'environ 80 km/h . En effet, les grues de chantier sont particulièrement sensibles au vent . Il faut absolument éviter qu'un vent de travers sur la flèche ne fasse basculer la grue avec tous les dégâts humains et matériels que cela causerait . En cas de vent fort, la sécurité oblige à débrayer la flèche, la mettre "en girouette" pour qu'elle donne le moins de prise possible au vent, et donc arrêter le chantier . C'est là qu'interviennent les prévisions météo précises . Chaque minute de chantier coûte très cher , l'arrêter coûte très cher et un accident encore plus. Il  est donc essentiel pour le Chef de Chantier de connaître les conditions météo dans les heures qui viennent et même à quelques minutes près .  A lui de décider s'i entreprend ou non une tranche de travaux impossible à arrêter avant la fin, s'il demande au grutier d'escalader sa grue et animer le chantier compte tenu du temps pour monter et descendre , ou s'il remplace une séquence par une autre, à la limite s'il arête le chantier. 

*******************************************************************************************************

L'agriculture est très sensible aux conditions météo, c'est évident .Chaque étape de la plantation à la récolte implique les 3 conditions météo de base : température, humidité, vent . Plus l'ensoleillement . Sans entrer dans les détails d'une profession dont les multiples aspects nous entraîneraient trop loin pour un simple exposé sur la météo, on retiendra deux espaces de temps différents, à court terme et long ou moyen terme . 

L'eau est le facteur principal . A long terme l'agriculture a besoin de connaître les précipitations et leur intensité à quelques jours voire semaines près . Qu'il pleuve demain ou dans 3 jours n'a que peu d'importance, pourvu qu'il pleuve en quantité suffisante mais pas excessive. Nul besoin d'irriguer ou de se protéger autrement qu'avec un imperméable. C'est très différent si l'eau tombe sous forme de brouillard ou de pluie bienfaisants, de neige ou, le pire de tout, de grêle qui nécessite des mesures de protection drastiques. Mieux vaut savoir à l'avance ce qui va se produire.

En revanche, le moment critique est celui de la récolte . Nos vignerons de Fronton, des Corbières, de Madiran et autres savent que le moment de la vendange est critique à un jour près pour cueillir le raisin idéalement mûr mais ni trop ni trop peu. . Chaque type de vignoble et chaque parcelle peut avoir un jour idéal de cueillette . Il faut donc des prévisions à court terme ( quelques heures à un ou deux jours) et précises quant au lieu, pour organiser au mieux la rotation des équipes de vendangeurs et/ou des machines à vendanger. Une erreur sur la date de vendange peut ruiner une année de travail. 

Il est donc évident que l'agriculture soit particulièrement sensible aux 3 échelles de temps , court terme pour la vendange, moyen terme pour les semailles et l'entretien, très long terme pour le climat (mais ce n'est plus de la météo) pour envisager des changements de culture : sorgho au lieu de maïs très gourmand en eau, migration des vignobles vers le nord, apparition de cultures de plantes tropicales en Occitanie (kiwis) . 

*******************************************************************************************************

La mer est un milieu où tous les aspects de la météo compliquent l'activité. Et de façon pouvant être exceptionnelle car c'est là que les phénomènes interfèrent entre eux. Par exemple, le vent : non seulement il pousse les bateaux qui ne peuvent se diriger que par rapport à la mer, elle-même en mouvement , mais il soulève les vagues qui font monter et descendre les bateaux d'une façon non maîtrisable. 

Les courses au large de grands voiliers a attiré l'attention du grand public sur l'importance des prévisions météo précises avec une avance de quelques jours. C'est un peu le même problème que pour l'aviation : le véhicule se déplace dans un environnement aux paramètres multiples et qui changent de minute en minute tout au long de la journée et/ou du lieu . Là il ne s'agit que de performances sportives - quoique la mer soit un lieu à haut risque - alors que la pêche est une activité économique , nourricière et aux implications humaines dramatiques. 

En revanche, la combinaison de prévisions météo précises en heure et lieu et des progrès de navigation à voile ont permis de recréer une industrie de transport maritime à la voile plutôt qu'à moteur, ce qui est une approche intéressante en vue de la raréfaction des combustibles fossiles et de la pollution que leur usage génère sur les grands navires . 

*******************************************************************************************************

Enfin, comme " Gouverner c'est prévoir " la météo permet d'anticiper les catastrophes climatiques et de prévoir les moyens de protection. 

Par exemple, pour ne citer qu'un épisode qui a durement frappé notre région, les épisodes de la tempête de 1999  avaient été prévus par Météo-France, ainsi que ses facteurs extrêmes (vents à 200 km/h) mais si les conséquences ont été dramatiques c'est parce que les gouvernants ont refusé d'y croire et de déranger les Préfets un soir de Noël. Voir notre article à ce sujet. 

Or pouvoir savoir à l'avance la force, la direction et la durée d'un phénomène venteux permet d'en calculer les perturbations produites et, plus particulièrement, l'intensité des précipitations (cas des "phénomènes cévenols") ou des coups de vent et de s'en prémunir en évitant de sortir par exemple, ou en bouchant les interstices des portes et fenêtres. 

*******************************************************************************************************

CONCLUSION GENERALE : par ses multiples aspects et son importance dans la vie économique, la météo est un outil essentiel de gestion de toutes sortes d'activités . Cette importance est d'autant plus grande que ses précisions sont précises en heure et lieu, et anticipées. Ce qui nécessite et justifie l'emploi de calculateurs à la puissance prodigieuse et d'un nombre important d'ingénieurs pour les utiliser et en exploiter les résultats.  C'est une activité coûteuse mais très rentable.