Les modèles de Météo-France, ce qu'ils font bien et ce qu'ils ne font pas

AROME voit l'orage sur votre commune mais s'arrête à deux jours. ARPEGE va jusqu'à quatre jours mais lisse votre vallée. Ce que chacun sait faire, où il se trompe, et lequel regarder selon la question que vous posez.

Météo-France ne fait pas tourner un modèle, elle en fait tourner plusieurs, et ils ne servent pas à la même chose. Savoir lequel regarde votre question évite deux erreurs courantes : croire une prévision à sept jours faite par un modèle conçu pour deux, et ignorer une prévision à six heures faite par un modèle qui voit des choses qu'aucun autre ne voit.

Deux modèles, deux métiers

ARPEGE est un modèle global. Il calcule l'atmosphère de la planète entière, plusieurs fois par jour, jusqu'à quatre jours d'échéance. C'est le modèle qui vous dit qu'une dépression arrive de l'Atlantique.

AROME est un modèle de fine échelle sur la France et ses abords. Il calcule beaucoup moins de terrain, beaucoup plus finement, et beaucoup moins loin dans le temps. C'est le modèle qui vous dit si l'orage passe sur votre commune ou sur la suivante.

ARPEGE a une particularité qui explique une bonne partie de ses forces et de ses faiblesses : sa grille est étirée. Au lieu de couvrir le globe avec une maille constante, elle est resserrée sur la France — environ 5 km — et se dilate progressivement jusqu'à environ 24 km à l'antipode, au-dessus du Pacifique sud.

C'est un choix d'ingénieur assumé : à budget de calcul donné, Météo-France concentre la résolution là où sont ses usagers. Le prix, c'est qu'ARPEGE est un modèle global dont la qualité dépend de l'endroit du globe. Sur la France et l'Europe de l'Ouest, il est excellent. Sur l'Australie, il est nettement moins bon que ce que son statut de « modèle global » laisserait croire.

Ce que la maille voit, et ce qu'elle ne voit pas

C'est le point qui compte le plus, et le plus facile à négliger.

Un modèle ne connaît pas le relief. Il connaît une moyenne du relief sur chaque maille. Un modèle à 25 km de maille ne sait pas qu'il y a une vallée chez vous : il connaît un unique chiffre d'altitude pour un carré de 625 km², dans lequel la vallée, la crête et le lac sont fondus ensemble.

Ce n'est pas une question de précision d'affichage, c'est une question de physique. Un modèle qui ne voit pas la crête ne peut pas produire le vent qui l'accélère, ni la pluie qui se déclenche en la montant, ni la poche d'air froid qui s'accumule dans la vallée sous la crête. Ces phénomènes n'existent pas dans son monde.

C'est pour ça qu'AROME existe. À 1,3 km, il voit le trait de côte, il voit la vallée, il voit la ville. Et surtout, à cette maille-là, il n'a plus besoin de paramétrer la convection : il peut représenter directement les courants ascendants d'un orage au lieu de les estimer par une formule. On parle de modèle « convection-permitting », et c'est un saut qualitatif, pas une amélioration graduelle.

Concrètement, AROME est nettement meilleur que n'importe quel modèle global pour :

Ce qu'AROME ne fait pas

Il s'arrête. AROME va jusqu'à 51 heures d'échéance — un peu plus de deux jours. Au-delà, il n'y a plus rien à lire, et c'est délibéré : sur un domaine limité, l'information venue de l'extérieur finit par dominer, si bien que passé quelques jours vous ne regarderiez plus AROME mais le modèle qui lui fournit ses conditions aux limites.

Il a aussi un défaut que ses partisans reconnaissent volontiers : la double pénalité. Un modèle qui prévoit un orage bien formé, au bon moment, à 20 km du bon endroit, obtient de plus mauvais scores qu'un modèle qui a étalé une pluie faible sur toute la région — parce qu'il se trompe deux fois, là où l'orage n'a pas eu lieu et là où il a eu lieu. Autrement dit : AROME peut être plus utile qu'ARPEGE tout en notant moins bien. Ne jugez pas un modèle à maille fine sur une moyenne d'erreur.

Enfin, comme tout modèle, AROME a besoin de quelques heures pour que son état initial et sa propre physique se mettent d'accord. Les toutes premières heures d'un run sont les moins fiables, ce qui est un peu ironique. C'est pour ça qu'existe AROME-PI, une version dédiée à la prévision immédiate, relancée toutes les quinze minutes et qui ne va qu'à six heures.

Quand chacun sert

Les cadences comptent autant que les portées. AROME est relancé toutes les trois heures, soit huit fois par jour : à midi, la prévision que vous lisez a été calculée à partir d'observations de moins de trois heures. ARPEGE tourne quatre fois par jour, à 00, 06, 12 et 18 UTC, avec 102 heures d'échéance pour les runs de 00 et 12, et 72 heures pour ceux de 06 et 18.

Une règle de lecture simple :

Votre question Le modèle
Est-ce qu'il pleut dans deux heures ? AROME-PI
Est-ce que je peux traiter demain matin ? AROME
Est-ce que le chantier tient jusqu'à jeudi ? ARPEGE
Et la semaine prochaine ? Ni l'un ni l'autre — un modèle global à longue portée

Cette dernière ligne mérite d'être dite franchement. Aucun modèle de Météo-France ne va au-delà de quatre jours et demi. Pour la semaine prochaine, il faut regarder ailleurs — l'IFS du CEPMMT, le GFS américain — et Météo-France ne s'en cache pas : sur la moyenne échéance globale, l'IFS est la référence mondiale, y compris pour Météo-France.

Les ensembles

Les deux modèles ont chacun leur version d'ensemble, qui lance plusieurs prévisions à partir d'états de départ légèrement différents pour mesurer l'incertitude — le sujet d'un autre article.

PEARP est l'ensemble d'ARPEGE : 35 membres, deux fois par jour, jusqu'à 108 heures. C'est lui qu'il faut regarder pour savoir si la dépression de jeudi est acquise ou si elle hésite encore.

AROME-EPS est l'ensemble d'AROME : 16 membres, à maille fine, jusqu'à 51 heures. Sa question est différente : il ne se demande pas si l'orage aura lieu mais . Un ensemble à fine maille est le seul outil honnête pour une prévision d'orage, parce que la position d'une cellule orageuse est intrinsèquement incertaine à quelques dizaines de kilomètres près, et qu'un trait unique sur une carte le cache.

Ce qui est librement disponible

Depuis 2024, l'essentiel du catalogue de Météo-France est en open data, sans licence commerciale à négocier. Ce n'est pas un détail : ça a rendu possible l'existence d'outils comme celui-ci.

Les grilles publiées ne sont pas exactement les grilles de calcul. AROME tourne à 1,3 km et est diffusé sur des grilles régulières à 0,025° (environ 2,5 km) et 0,01° (environ 1,1 km). ARPEGE est diffusé sur une grille Europe à 0,1° et une grille globale à 0,25°. Vous ne recevez donc pas tout à fait ce que le modèle a calculé, mais une interpolation de son champ — ce qui est sans conséquence pour la plupart des usages, et bon à savoir quand vous comparez deux sources et qu'elles ne donnent pas exactement le même chiffre.

En résumé

ARPEGE et AROME ne sont pas deux qualités du même produit, ce sont deux outils pour deux questions. Le premier vous dit ce qui arrive sur la France ; le second vous dit ce que ça donne chez vous.

L'erreur à ne pas commettre est de lire l'un en croyant lire l'autre : demander à un modèle global si l'orage passera sur votre parcelle, ou demander à AROME ce qu'il en sera samedi prochain. Dans les deux cas, la réponse a l'air d'une prévision et n'en est pas une.