Module 9

Question 1

Qu’est-ce que la prévision numérique?

Answer 1

Choix et résolution d’équations mathématiques offrant une approximation du comportement de l’atmosphère réelle et simulant l’état futur de l’atmosphère de façon accélérée.

Question 2

Comment s’appelle le logiciel permettant la simulation de l’atmosphère futur?

Answer 2

Modèle de prévision numérique

Question 3

Quels 2 types de prévisions numériques peuvent être faites?

Answer 3

Temps

Climat

Question 4

Quels prévisions peuvent être faites à l’aide des prévisions numériques du temps?

Answer 4

Principaux paramètres des conditions atmosphériques (température, précipitations, vent, humidité…) pour les prochains jours sans dépasser plus de 5 jours.

Question 5

La prévision du temps est-elle pareille partout au monde?

Answer 5

Non, le niveau de difficulté est variable selon l’endroit où se fait la prévision.

Question 6

Où les prévisions sont-elles plus imprévisibles?

Answer 6

Latitudes moyennes (bonne pour 2 jours)

Question 7

À partir de combien de jours n’accorde-t-on aucune confiance aux prévisions?

Answer 7

Après 10 jours

Question 8

Les prévisions numériques du temps sont essentielles pour quels domaines?

Answer 8

L’aviation
La navigation
L’agriculture

Question 9

À quoi sert la modélisation du climat?

Answer 9

Prédire les changements globaux que pourrait subir la Terre dans les 30, 100 ou 1000 prochaines années.

Question 10

Pourquoi s’intéresse-t-on particulièrement à la modélisation du climat présentement?

Answer 10

Mieux évaluer les transformations climatiques associées à l’augmentation croissante des GES dans l’atmosphère afin de mieux évaluer l’effet des changements climatiques sur l’environnement physique et humain.

Question 11

Les modèles numériques du temps et du climat se basent sur quoi?

Answer 11

Sur les lois physiques qui gouvernent l’évolution du fluide atmosphérique.

Question 12

Qu’est-ce qui est à la base de la prévision numérique du temps?

Answer 12

L’observation météorologique

Pour prévoir les changements futurs de l,atmosphère il faut connaître les conditions initiales de cette dernière.

Question 13

Quel organisme s’occupe de la supervision de la collecte des données de conditions initiales?

Answer 13

Organisation météorologique mondiale (OMM)

Question 14

Quelle est l’utilité de la collecte des conditions initiales par l’OMM?

Answer 14

Partager ces données avec d’autres régions pour qu’ils puissent prédire les conditions futures.

Question 15

À quelle fréquence se font les prévisions numériques du temps à l’aide de simulations?

Answer 15

Nombreuses fois par jour

Question 16

D’où proviennent les observations météorologiques?

Answer 16

Stations météorologiques de surface
Stations de sondage aérologique
Stations au-dessus des océans
Contribution de l'aviation civile
Satellites météorologiques

Question 17

Quelles sont les contributions des stations météorologiques de surface?

Answer 17

11 000 stations qui mesurent différents paramètres comme la pression atmosphérique, la vitesse et direction du vent, température de l’air et l’humidité…tout à des intervalles de moins de 3 heures.

Question 18

Quelles sont les contributions des stations de sondage aérologique?

Answer 18

900 stations (dont 15 navires) qui mesurent à l’aide de ballons sondes, différents paramètres comme la pression atmosphérique, la vitesse et direction du vent, la température de l’air et l’humidité entre la surface et 30 km d’altitude. Lancement de 2 ballons par jours (2/3 des stations) ou 1 ballon

Question 19

Quelles sont les contributions des stations au-dessus des océans?

Answer 19

7000 bateaux, 750 bouées ancrées et plusieurs plateformes qui mesurent la mêmes paramètres que les stations terrestres mais aussi la température de l’eau, la hauteur et la fréquence des vagues.

Question 20

Quelles sont les contributions de l’aviation civile?

Answer 20

3000 avions, au décollage et à l’atterissage, prennent des mesures de pression, de vitesse du vent et de température de l’atmosphère en zones non mesurées par une station aérologique.

Question 21

Quelles sont les contributions des satellites météorologiques?

Answer 21

5 satellites en orbite polaire donnant des profils verticaux de température et d’humidité dans les zones sans nuage. 6 satellites géostationnaires qui mesurent la vitesse du vent entre les tropiques en suivant le déplacement des nuages et de la vapeur d’eau de cette région. Satellites à transfert de données entre centres régionaux de l’OMM.

Question 22

Quelles sont les 2 anciennes méthodes de prévision?

Answer 22

Méthode des tendances

Méthode par analogie

Question 23

Qu’est-ce que la méthode des tendances?

Answer 23

Connaissance de la vitesse et de la direction de déplacement des systèmes météorologiques (dépression, zones de précipitations) et estimation que la direction et la vitesse de déplacement sera constante pour prédire à quel moment le système atteindra un nouvelle région.

Question 24

Qu’est-ce que la méthode par analogie?

Answer 24

Analyse des patrons des cartes météorologiques issues d’observations et de cas similaires passés. Le prévisionniste prédit que le temps évoluera de la même façon que dans le passé.

Question 25

Quelle information est présentement nécessaire pour connaître l’état futur d’un système?

Answer 25

Les lois d’évolution du système

Question 26

Quel est le principe de base de la fabrication d’un modèle numérique?

Answer 26

Le temps de calcul nécessaire à la production de la simulation numérique doit être nettement inférieur à la durée de l’évolution réelle de l’atmosphère.

Question 27

À quel moment de l’histoire se sont développés les méthodes numériques de modélisation?

Answer 27

Dans les années 1950 avec l’apparition des ordinateurs.

Question 28

Quelle est la partie dynamique des modèles numériques?

Answer 28

Les lois physiques auxquelles obéissent le système climatique.

Question 29

Sur quels principes de conservation de la masse, d’énergie et de quantité de mouvement se basent les lois physiques d’évolution du système?

Answer 29

L’équation de conservation de la quantité de mouvement (vent)
L’équation du transfert radiatif (rayonnement)
L’équation hydrostatique (gravité, pression et densité)
L’équation de continuité (conservation de la masse)
L’équation d’état (pression, volume, température)
L’équation thermodynamique (température)
L’équation de conservation pour l’eau (humidité, densité)

Question 30

Les lois physiques d’évolution du système gouvernent quelles variables?

Answer 30

Température
Pression
Vitesse du fluide (vent)
Contenu en eau de l'atmosphère
Densité du mélange de gaz atmosphérique

Question 31

Dans les équations mathématiques des lois physiques, que représentent les différents termes?

Answer 31

Les mécanismes (rayonnement solaire, infrarouge…) qui influent sur les variables météorologiques.

Question 32

Quels sont les 7 inconnus du système de 7 équations pour représenter l’écoulement d’un fluide à la surface d’une sphère en rotation?

Answer 32

Densité de l'air
Composante est-ouest du vent
Composante nord-sud du vent
Composante verticale du vent
Température de l'air
Pression atmosphérique
Quantité de vapeur d'eau dans l'air

Question 33

Les équations mathématiques représentant l’état atmosphérique sont-elles linéaires ou non-linéaires, à solutions exactes ou inexactes?

Answer 33

Non-linéaires

Inexactes

Question 34

À quoi servent les méthodes numériques?

Answer 34

Trouver une solution approchée à l’équation mathématique du système.

Question 35

Comment fait-on pour simplifier le fluide atmosphérique continu dans l’espace et le temps (donc infini)?

Answer 35

L’atmosphère est découpé en un nombre fini de petites boîtes pour un nombre fini d’instants (svt 20 minutes).

Question 36

En quelles conditions est-ce que le calcul est le plus précis?

Answer 36

Lorsque la maille/grille est plus fine et le pas de temps et plus petit. Ces conditions sont plus chères à produire.

Question 37

Quelle est la partie physique d’un modèle de prévision numérique?

Answer 37

Évaluation de l’effet des phénomènes qui jouent un rôle significatif dans l’évolution de l’état du fluide atmosphérique et qui sont souvent plus petit que la maille (ex: orage).

Question 38

Quels phénomènes paramétrés de la partie physique sont le plus fréquemment représentés par les modèles?

Answer 38

La convection verticale (orages)
La physique des nuages (condensation, collection et collision des gouttes)
L’effet des montagnes et des irrégularités du terrain.

Question 39

Le paramétrage d’un phénomène est-il variable sur l’échelle temporelle?

Answer 39

Oui

Question 40

Quelles réalités peuvent influencer le paramétrage choisi d’un phénomène?

Answer 40

La résolution spatiale (grandeur de la maille)

La résolution temporelle

Question 41

Quand on veut connaître l’évolution de l’état de l’atmosphère à un temps t + dt, que représentent t et dt?

Answer 41

t = présent (conditions initiales)
dt = temps du modèle

Question 42

Décrivez le déroulement général d’une prévision du temps faite à l’aide d’un modèle numérique.

Answer 42

Le service météorologique national obtient les observations initiales météorologiques par l’OMM.
L’état futur des paramètres météorologiques est calculé par le modèle numérique pour chaque boîte.
Les valeurs sont transcrites sur une carte météorologique pour être évalué par les prévisionnistes en comparaison aux images radars et satellites.
Diffusion des prévisions sur le site web d’Environnement Canada.

Question 43

Quelles sont les grandes différences entres les modèle numériques de prévision du temps et du climat?

Answer 43

Temps de prévision (5 jours vs. plus de 30 ans)

Résolution spatiale

Question 44

Quelles sont les grandes similitudes entres les modèle numériques de prévision du temps et du climat?

Answer 44

Même dynamique car les lois physiques qui dictent l’évolution du fluide atmosphérique restent les mêmes, à l’exception de la partie physique du modèle qui change selon la résolution spatiale et temporelle désirée.