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Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

mercredi 4 décembre 2019

La veille nous vous avions annoncé du soleil, et vous ouvrez vos volets sur un ciel gris... et parfois l'inverse! Pourquoi, en hiver, deux types de temps si différents ne sont pas mieux anticipés par les prévisionnistes?

 

Des types de temps très différents... issus d'un phénomène identique!

Soleil et nuages bas trouvent une origine commune en hiver: l'inversion thermique... et un temps souvent anticyclonique.

En effet, un anticyclone d'été est identique à un anticyclone d'hiver sous nos latitudes (nous exceptons le cas des anticyclones thermiques qui n'est pour ainsi dire jamais rencontré). Celui-ci fonctionne par compression adiabatique.

Image d'illustration pour Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

Mécanisme atmosphérique de l'anticyclone - InfoMeteoBelgique

 

Pour exprimer cette notion assez velue simplement, il s'agit d'une compression de l'air, qui tend à l'échauffer et à l'assécher (comme dans une pompe à vélo). Il en résulte au sol un temps calme et dépourvu de nuages.

Malheureusement en hiver, les nuits sont longues et la pellicule d'air proche du sol se refroidit rapidement entrainant la condensation de l'eau disponible... c'est la formation de nuages bas, la grisaille hivernale !

Image d'illustration pour Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

 

L'air est alors plus chaud en altitude qu'au niveau du sol, et le soleil ne pénètre pas sous la couche nuageuse pour réchauffer la pellicule d'air froid. Les nuages bas sont alors persistants engendrant des maximales très basses et une luminosité faible.

 

C'est exactement ce qu'il s'est passé au début du mois de décembre (4 décembre) comme l'illustre bien cette animation satellite de la journée, mais également ce qui risque de se produire ces prochains jours sous l'anticyclone :

Image d'illustration pour Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

Animation satellite visible de la journée du 04/12/2019 - Sat24/Meteo60

 

Les nuages bas y apparaissent sous forme de tâches grises très peu mobiles, qui persistent souvent toute la journée car le rayonnement solaire est insuffisant à cette époque de l'année pour les dissiper.

Nous pouvons d'ailleurs tout à fait retrouver ces zones de ciel couvert sans images satellite. Une carte des températures prise en milieu d'après-midi de cette même journée du 4 décembre suffit à les localiser comme des zones très froides par rapport aux zones ensoleillées, plus douces.

Image d'illustration pour Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

Carte des températures à 2m relevées à 15h locales le 4 décembre 2019 - Infoclimat

Toutes les zones entourées en bleu ont eu une journée hivernale, grise et froide parfois même sans dégel... alors qu'à quelques kilomètres le soleil brillait avec des températures beaucoup plus douces !

 

 

Pourquoi autant de difficulté à prévoir un temps aussi radicalement différent?

Comme nous l'avons vu, ces deux phénomènes (ciel clair, temps calme et grisaille, temps calme) sont issus d'un même phénomène : un anticyclone.

Comme les propriétés de l'air y sont assez homogènes, il est très difficile pour un modèle d'anticiper où l'inversion va permettre la condensation de nuages et où elle ne le permettra pas car les paramètres de variation entre les deux types de temps sont infimes et les modèles actuels bien que très performants, manquent encore de précision à ce niveau (il faudrait des observations en tous points tout le temps et une machine capable de tout calculer sur une maille de quelques centaines de mètres de résolution).

 

Exemple concret:

En suivant le modèle haute résolution Arome 1.3km (maille de résolution d'1.3km de côté), nous avions prévu  ors de la journée du 04 décembre un temps clair entre Paris et Rouen, mais un ciel couvert et des températures beaucoup plus froides du côté de Lille.

Malheureusement, un écart infime a été relevé entre prévision et observation :

Image d'illustration pour Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

Prévision des vents (à gauche) et observation à l'heure prévue (à droite) le 4 décembre 2019 - meteociel

 

Nous pouvons observer deux choses :

> A Lille, le vent, très faible, venait de l'Est et non du Nord, ce qui a suffit à limiter l'apport d'humidité depuis la Mer du Nord et a donc évité la formation puis l'entretient d'une inversion condensée, et donc de nuages bas.

> A l'inverse, des vents convergents ont été observés au Nord-Ouest de l'Île-de-France au lieu du flux continental prévu. Malgré une vitesse infime, cet écart a suffit à concentrer l'humidité en un point, ce qui a donné des nuages bas qui ont résisté sans problème toute la journée (pas d'apport d'air sec).

 

Pour le temps sensible, voici ce qu'a occasionné cette différence entre modèle et réalité :

Image d'illustration pour Pourquoi les nuages bas sont ils si difficiles à prévoir?

Prévision de la couverture nuageuse (à gauche, les nuages bas apparaissent en rouge, les nuages d'altitude en bleu) et observation satellite à l'heure prévue (à droite) - Meteociel et Sat24/Meteo60

 

Nous pouvons observer que les infimes variations observées au niveau des vents ont mené à un temps sensible totalement différent sur les 2 secteurs concernés.

> Ceux où il était prévu du soleil et une certaine douceur se sont retrouvés avec un ciel gris et des températures proches de 0°C.

> Ceux où il était prévu un ciel gris et des températures proches de 0°C se sont retrouvé avec du soleil et des températures assez douces.

Tout cela pour une erreur de quelques kilomètres de côté au niveau d'un vent soufflant à moins de 5km/h...!

Ceci n'est ni anticipable par les modèles, ni par les prévisionnistes qui les interprètent. Il s'agit sans conteste du phénomène le plus difficile à prévoir correctement dans la météorologie actuelle. Ces incertitudes majeures à court terme seront d'actualité pour cette fin décembre et début janvier compte tenu des conditions similaires attendues (anticyclone, humidité résiduelle en basse couche).

 

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