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LES NOUVEAUX SUPERCALCULATEURS DE MÉTÉO-FRANCE - 4 MARS 2014 1

LES NOUVEAUX SUPERCALCULATEURS DE MÉTÉO-FRANCE - 4 MARS 2014 2
Météo-France procède au renouvellement de son sys-
tème de calcul intensif sur la période mars 2013-avril
2014, ce qui lui permet de multiplier par 12 sa puissance
de calcul réelle. Un nouveau renforcement des moyens
de calcul est prévu à l’horizon 2016 : la puissance réelle
devrait alors être à nouveau multipliée par 3.
Depuis mi-janvier 2014, les chaînes opérationnelles de
prévision tournent sur le nouveau système de calcul.
Grâce à l’accroissement de la puissance de calcul, de
nouvelles chaînes de prévision beaucoup plus perfor-
mantes (notamment en termes de résolution) vont être
installées, d’abord en mode recherche courant 2014,
puis en mode opérationnel dès 2015.
Météo-France a la maîtrise de l’ensemble de la chaîne
de prévision, depuis l’observation jusqu’à l’analyse des
résultats par les prévisionnistes. L’établissement déve-
loppe ses propres modèles de prévision et de climat et
étudie le changement climatique aux échelles globale et
locales. Les supercalculateurs travaillent ainsi en temps
réel pour les besoins de la prévision. Ils sont également
utilisés pour reconstituer les conditions climatiques
passées à partir d’archives d’observation et en simuler
les évolutions futures. Enfi n, ils sont utilisés dans la re-
cherche sur les phénomènes atmosphériques.
POURQUOI RENOUVELER
LE SYSTÈME DE CALCUL ?
Le renforcement des moyens de calcul répond aux be-
soins exprimés par les services en charge de la sécurité
des personnes et des biens, le secteur aéronautique, la
défense et les clients professionnels, et permet de four-
nir au grand public une information toujours plus fi able.
MÉTÉO-FRANCE
RENFORCE SES MOYENS
DE CALCUL INTENSIF
Météo-France est mobilisé
24/24
pour l’exploitation des modèles par
les prévisionnistes et la supervision du
système de calcul intensif.
UN SUPERCALCULATEUR,
QU’EST CE QUE C’EST ?
Un supercalculateur est un ordinateur
capable d’effectuer rapidement
un grand nombre de calculs.
Apparus dans les années 1960, les
supercalculateurs sont aujourd’hui
incontournables pour la météorologie
et pour la recherche sur le climat.
La puissance de calcul à laquelle a
accès un service météorologique et
climatique conditionne fortement la
qualité des prévisions.

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Le renouvellement du précédent supercalculateur
(NEC SX9), dont le contrat arrivait à échéance en fé-
vrier 2014, permet en outre à Météo-France de se rap-
procher, en termes de puissance de calcul, du niveau
des systèmes opérés par ses homologues européens
et américains, et de rester parmi les services météoro-
logiques mondiaux les plus performants.
Pour tirer bénéfice des évolutions de la technologie et
répondre aux besoins croissants de la société en mé-
téorologie et en climatologie, Météo-France procède à
des renouvellements réguliers de ses moyens de calcul
intensif. Entre 1992, date d’acquisition du premier su-
percalculateur, et 2014, la puissance de calcul a été
multipliée par 500 000.
MÉTÉO-FRANCE
RENFORCE SES MOYENS
DE CALCUL INTENSIF

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1. LA PRÉVISION
Les supercalculateurs sont indispensables à la pré-
vision numérique du temps, pour traiter les données
d’observation, calculer l’évolution des paramètres mé-
téorologiques et effectuer les recherches nécessaires
à l’amélioration des modèles numériques de prévision.
La prévision et la recherche pour améliorer la prévision
utilisent à Météo-France 70% des ressources de calcul
disponibles, le reste est utilisé pour l’étude du climat, de
l’océan, et la recherche sur les processus atmosphé-
riques élémentaires.
Des prévisions Détaillées
À 9 JoUrs
Météo-France produit :
• des prévisions locales à 9 jours grâce à plusieurs
techniques adaptées aux différentes échéances et en
utilisant plusieurs modèles (voir. Fiches N°2)
• des conditions moyennes de température et de pré-
cipitations à l’échelle de la France pour le mois à venir
• éventuellement un signal qualitatif sur les conditions
moyennes à l’échelle de l’Europe de l’Ouest pour le tri-
mestre à venir (moyennes des températures / des pré-
cipitations proches, plus élevées ou plus basses que les
normales saisonnières)
aUX toUt premiers
ranGs monDiaUX
Dans le monde, les grands services météorologiques
nationaux, dont fait partie Météo-France, intercom-
parent en permanence les scores de leurs modèles go-
baux de prévision numérique du temps. Météo-France
est constamment dans le peleton de tête de ces inter-
comparaisons.
Météo-France est également l’un des premiers services
météorologiques européens, avec le Met Offi ce anglais
et le DWD allemand, à utiliser un modèle à maille très
fi ne (2,5 km), rafraîchi plusieurs fois par jour, pour affi ner
les prévisions à courte échéance (30 heures).
De plus, la qualité des prévisions numériques du temps
réalisées par Météo-France est en constante amélio-
ration. Sur les trente dernières années, elle a gagné
un jour tous les dix ans : aujourd’hui, les prévisions à
4 jours sont aussi fi ables que les prévisions à 3 jours au
milieu des années 2000. La précision d’une prévision
de température à 24 heures d’échéance en un point
donné est de l’ordre de 1 à 1,25 °C alors qu’elle est de
l’ordre de 3 °C à 7 jours.
Ces résultats ont été obtenus grâce à des investis-
sements importants et réguliers dans les moyens de
calcul intensif et les systèmes d’observation, à des
efforts de recherche constants, ainsi qu’à une forte
collaboration européenne pour le développement des
codes numériques et des connaissances scientifi ques
sous-jacentes.
LES USAGES DES
SUPERCALCULATEURS
« On gagne un jour de prévision
tous les dix ans »

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2. LA RECHERCHE SUR LE CLIMAT
Une participation active
De météo-France aUX GroUpes
De travail DU Giec
Météo-France mène des recherches sur l’évolu-
tion du climat depuis les années 1980. Associé au
Centre européen de recherche et de formation avancée
en calcul scientifi que (CERFACS), l’établissement parti-
cipe notamment aux projets internationaux sur lesquels
s’appuie le Groupe d’experts intergouvernemental sur
l’évolution du climat (GIEC) pour établir ses rapports
d’évaluation du changement climatique, comme ré-
cemment sur le dernier rapport du GIEC (2013-2014).
Des moDèles De climat
De plUs en plUs précis
Météo-France développe ses propres modèles
de climat : dans les années 1990, le centre de re-
cherches de l’établissement a décliné son modèle
global de prévision ARPEGE en une version dé-
crivant mieux le climat sur le long terme. Au fi l du
temps, les besoins en termes de modélisation cli-
matique se sont affi nés. Un modèle «système terre»,
prenant en compte toutes les interactions entre
les différentes composantes du système climatique
(atmosphère, océans, végétation, banquise…), s’est
progressivement construit autour d’ARPEGE-Climat.
Grâce à ce modèle, le centre de recherche de
Météo-France effectue des projections climatiques vi-
sant à déterminer l’impact du changement climatique
à l’échelle du globe sur les températures et les préci-
pitations, mais aussi sur des phénomènes comme la
mousson, les cyclones tropicaux, le fi ltrage des rayons
UV par la stratosphère ou encore la fonte de la ban-
quise. Le modèle permet de reconstruire le climat
d’il y a 130 000 ans et de se projeter jusqu’en 2300.
Des simUlations réGionales
poUr aFFiner le DiaGnostic
sUr la France
Pour affi ner le diagnostic à l’échelle d’une région du
globe ou d’un pays, les chercheurs de Météo-France
produisent également des simulations régionales,
notamment grâce à des modèles à aire limitée (ALA-
DIN-Climat), simulant l’évolution du climat sur une zone
restreinte qu’ils décrivent plus fi nement que les modèles
globaux.
LES USAGES DES
SUPERCALCULATEURS
Les simulations des climats
passés et futurs sur de très
longues périodes, à l’échelle du globe
ou de grandes régions
(Europe, Méditerranée)
utilisent environ 15% des ressources
de calcul.