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--> échelle microscopique
--> ensoleillement
--> écoulement turbulent
--> effet de serre
--> éclair
--> effet papillon
--> équation hydrostatique
--> état de la mer
--> évaporation
--> étage
--> éclaircie
--> échelle
--> échelle spatio-temporelle
--> Eumetsat
--> échelle (de) Beaufort
--> éclairement (énergétique)
--> échelle de température
--> échelle macroscopique
--> écliptique
--> émagramme
--> effet (de) Venturi
--> état du ciel
--> éclipse
--> effet de foehn
--> équilibre radiatif
--> échelle du climat
--> écoulement laminaire
--> évolution diurne
| METEO FRANCE - effet papillon
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Niveau d'explication :
La prévision météorologique à une échéance fixée,
telle qu'effectuée par un modèle numérique de
prévision du temps , ne peut être lancée qu'Ã
partir d'un certain instant initial où l'on estime
avoir déterminé de façon suffisamment précise les
valeurs prises par les grandeurs météorologiques
qui seront à prévoir ou à utiliser au cours du
processus de prévision : ces valeurs, décrivant l'
état initial de l' atmosphère au moment du
lancement de la prévision, constituent les
conditions initiales de cette dernière. Mais en
fait, cet état initial n'est connu qu'au prix
d'une plus ou moins grande imprécision, due autant
aux imperfections de l' analyse objective qu'aux
erreurs, aux retards ou à la faible densité des
observations attendues à l'instant initial : on
constate alors qu'une modification même très
mineure des conditions initiales peut quelquefois
accroître de façon considérable, au bout d'un
certain temps de prévision, les différences entre
les résultats obtenus respectivement à partir des
conditions initiales (légèrement) modifiées et non
modifiées, au point que pour certains états
initiaux le modèle semble apporter dans les deux
cas au système d'équations qu'il résout deux
groupes de solutions totalement différents ; c'est
ce constat que l'on appelle l'effet papillon.
Les scientifiques doivent la découverte et la
désignation de cet effet au météorologiste
américain Edward N. Lorenz (né en 1917). Celui-ci,
lors de recherches qu'il menait par voie
informatique en 1961 sur un système mathématique
simple de prévision, reconnut le premier que des
valeurs extrêmement proches quant aux conditions
initiales sur les inconnues d'un tel système
pouvaient pourtant conduire à des valeurs très
divergentes quant aux résultats de la prévision ;
il exposa en 1963, dans un article du Journal of
the Atmospheric Sciences , cette première mise en
évidence du caractère "chaotique" des systèmes
d'équations utilisés en prévision météorologique —
ainsi, d'ailleurs, que dans beaucoup d'autres
problèmes abordés en physique et plus généralement
dans les sciences où l'on recourt à des modèles
fondés sur des systèmes d'équations mathématiques.
En illustrant ce phénomène du chaos de façon
métaphorique, en 1972, à travers la question " Le
battement des ailes d'un papillon au Brésil
déclenche-t-il une tornade au Texas ? ", Lorenz
évoquait l'impuissance des modèles numériques de
prévision à discriminer des états initiaux
apparaissant presque identiques (avec et sans
battement d'ailes) alors qu'ils conduisent parfois
à des évolutions très différentes (avec et sans
tornade ) : à supposer même que le modèle utilisé
propose une reproduction parfaite de la réalité —
ce qui est pure utopie — , les incertitudes sur
les mesures de départ des grandeurs à prévoir
suffiraient en effet à placer les conditions
initiales d'une prévision dans un domaine de choix
comportant une infinité de possibilités, et
celles-ci, même si elles étaient à peine
distinctes les unes des autres, pourraient
conduire à terme à des résultats de prévision très
dissemblables.
La découverte de l'effet papillon a contraint les
météorologistes à envisager autrement, dès la
moyenne échéance , le calcul et l'interprétation
des prévisions numériques, cela grâce à la
prévision d'ensemble . En même temps, il a mis en
évidence que des phénomènes décrits par des
systèmes d'équations "déterministes" — la
connaissance des conditions initiales induit, en
théorie, celle des solutions du système —
pouvaient pourtant se comporter de façon chaotique
— en passant d'un état initial à un autre, il
arrive que les solutions changent sans aucune
continuité : en ce sens, la découverte de cet
effet a permis d'expliquer ou de prévoir des
phénomènes essentiels en météorologie , en
climatologie et dans bien d'autres sciences.
Droits de reproduction et de diffusion réservés METEO FRANCE 2003 |
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L'ouvrage est disponible dans toutes les librairies de Papeete au prix de 2950 CFP
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