Imperfection des modèles mathématiques

Malheureusement, les modèles étant imparfaits, les prévisions qui en découle le sont tout autant. Voici pourquoi. Il est impossible de mesurer la température et la pression à tous les endroits dans l'atmosphère. Il y aurait une infinité de mesures à prendre! Afin de réduire la quantité de données à recueillir, un modèle mathématique de prévision représente l'atmosphère sous forme de cubes empilés les uns sur les autres. L'atmosphère de la terre est ainsi découpé en plusieurs centaines voir milliers de cubes de taille différente (les cubes de la haute atmosphère sont plus volumineux que ceux près de la surface terrestre). Pour chaque cube, il nous faut connaître la température moyenne, l'humidité moyenne, la vitesse moyenne du vent, etc. Certains modèles vont jusqu'à utiliser 5 ou 6 variables différentes pour chaque cube (température, point de rosée, vitesse du vent, etc). S'il y a plusieurs valeurs de température pour un même cube, les modèles font la moyenne des températures. On peut dire alors que cette donnée représente le point centrale du cube. Ce point est aussi appelé "maille". Si on considère l'ensemble des mailles nous obtenons une grille en trois dimensions.

Qu'arrive t-il si, entre deux mailles, il y a une orage? Voilà le problème avec cette méthode. Ce qui peut se produire entre deux mailles n'est pas considéré étant donnée que la distance entre ces deux points peut-être de plusieurs centaines de kilomètres! Il est donc possible d'imaginer des situations où, entre deux points, des orages violents font rage et le modèle mathématique ne sera pas en mesure de le détecter! Si on part du principe que pour connaître exactement le temps qu'il va faire à un endroit, il faut connaître avec précision le temps qu'il fait ailleurs, le modèle risque de se tromper dans ses prédictions car il n'aura pas pris en compte l'orage pour établir l'état futur de l'atmosphère. C'est en partie pour cette raison que les prévisions météorologiques ne vont jamais vraiment plus loins que 3 à 5 jours car au delà de cette limite, elles sont inutilisables par le public.

L'imperfection des modèles mathématiques n'est pas uniquement une question de l'espace qu'il y a entre deux mailles. Pour des raisons de simplicité, certaines modèles mathématiques vont tout simplement ignorer le relief de la terre. Il serait très complexe d'inclure des équations mathématiques qui décriraient l'interaction entre une chaîne de montagnes et la circulation de l'air. Hors, dans la section traitant des vents horizontaux, on a vu que le relief joue un rôle très important dans la circulation de l'air. Voilà une autre raison pour laquelle les modèles d'aujourd'hui ne sont pas toujours fiables.