Prévision numérique du tempsLa prévision numérique du temps (PNT) est une application de la météorologie et de l'informatique. Elle repose sur le choix d'équations mathématiques offrant une proche approximation du comportement de l'atmosphère réelle. Ces équations sont ensuite résolues, à l'aide d'un ordinateur, pour obtenir une simulation accélérée des états futurs de l'atmosphère. Le logiciel mettant en œuvre cette simulation est appelé un modèle de prévision numérique du temps.
Prévision météorologiqueLa prévision météorologique est une application des connaissances en météorologie et des techniques modernes de prises de données et d’informatique pour prévoir l’état de l’atmosphère à un temps ultérieur. L’histoire de la prévision du temps remonte aux temps immémoriaux avec les oracles et devins mais la science moderne date vraiment de la fin du et du début du . Elle s’est cependant affirmée depuis la Seconde Guerre mondiale alors que les moyens techniques comme le radar et les communications modernes ont rendu l’accès aux données plus rapide et plus nombreuses.
Atmospheric modelIn atmospheric science, an atmospheric model is a mathematical model constructed around the full set of primitive, dynamical equations which govern atmospheric motions. It can supplement these equations with parameterizations for turbulent diffusion, radiation, moist processes (clouds and precipitation), heat exchange, soil, vegetation, surface water, the kinematic effects of terrain, and convection. Most atmospheric models are numerical, i.e. they discretize equations of motion.
Global Forecast Systemvignette|Exemple de carte produite par le GFS, prévision des isohypses de géopotentiel et des isothermes de température à la pression de dans l'atmosphère, le tout valide 96 heures après le moment d’initialisation Le Global Forecast System (GFS) est un modèle de prévision numérique du temps du National Weather Service des États-Unis. Comme son nom l'indique, il fait ses calculs en utilisant les données météorologiques sur une grille qui recouvre toute la Terre. Ce modèle numérique est initialisé quatre fois par jour : 5h30, 11h30, 17h30 et 23h30.
National Weather ServiceLe National Weather Service (NWS ; « Service météorologique national ») est le service météorologique des États-Unis. C'est un des six services scientifiques qui composent le National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l'agence gouvernementale chargée de la recherche et la surveillance de l'atmosphère et des océans sur tout le territoire américain. Le NWS est plus spécifiquement chargé de la recherche sur les phénomènes atmosphériques, la prévision du temps, les études climatologiques et hydrologiques.
Prévision d'ensemblesvignette|En haut: Modèle déterministe du WRF pour la prévision de trajectoire de l'ouragan Rita en 2005. En bas : Dispersion des différents modèles utilisés par le National Hurricane Center pour la même tempête. La prévision d'ensembles est une méthode de prévision numérique du temps utilisé pour tenter de générer un échantillon représentatif des états futurs possibles d'un système dynamique. En effet, ni les observations, ni l'analyse, ni le modèle de prévision ne sont parfaits et la dynamique atmosphérique est très sensible, dans certaines conditions, à la moindre fluctuation.
Transformeurvignette|Schéma représentant l'architecture générale d'un transformeur. Un transformeur (ou modèle auto-attentif) est un modèle d'apprentissage profond introduit en 2017, utilisé principalement dans le domaine du traitement automatique des langues (TAL). Dès 2020, les transformeurs commencent aussi à trouver une application en matière de vision par ordinateur par la création des vision transformers (ViT).
Tropical cyclone forecast modelA tropical cyclone forecast model is a computer program that uses meteorological data to forecast aspects of the future state of tropical cyclones. There are three types of models: statistical, dynamical, or combined statistical-dynamic. Dynamical models utilize powerful supercomputers with sophisticated mathematical modeling software and meteorological data to calculate future weather conditions. Statistical models forecast the evolution of a tropical cyclone in a simpler manner, by extrapolating from historical datasets, and thus can be run quickly on platforms such as personal computers.
Navigationthumb|Porter un point ou tracer une route sur une carte marine à la passerelle de la frégate La Motte-Picquet. La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de : connaître la position (ses coordonnées) d'un mobile par rapport à un système de référence, ou par rapport à un point fixe déterminé ; calculer ou mesurer la route à suivre pour rejoindre un autre point de coordonnées connues ; calculer toute autre information relative au déplacement de ce mobile (distances et durées, vitesse de déplacement, heure estimée d'arrivée, etc.
Forecast skillIn the fields of forecasting and prediction, forecasting skill or prediction skill is any measure of the accuracy and/or degree of association of prediction to an observation or estimate of the actual value of what is being predicted (formally, the predictand); it may be quantified as a skill score. In meteorology, more specifically in weather forecasting, skill measures the superiority of a forecast over a simple historical baseline of past observations.
Apprentissage profondL'apprentissage profond ou apprentissage en profondeur (en anglais : deep learning, deep structured learning, hierarchical learning) est un sous-domaine de l’intelligence artificielle qui utilise des réseaux neuronaux pour résoudre des tâches complexes grâce à des architectures articulées de différentes transformations non linéaires. Ces techniques ont permis des progrès importants et rapides dans les domaines de l'analyse du signal sonore ou visuel et notamment de la reconnaissance faciale, de la reconnaissance vocale, de la vision par ordinateur, du traitement automatisé du langage.
Analyse spatialevignette|200px|Carte de cas de choléra pendant l'épidémie de 1854 à Londres L'analyse spatiale est une approche géographique qui étudie les localisations et les interactions spatiales en tant que composantes actives des fonctionnements sociétaux. Elle part du postulat selon lequel l'espace est acteur organisé. C'est une science nomothétique donc elle vise à proposer une approche modélisée de l'espace géographique en mettant en évidence des formes récurrentes d'organisation spatiales et des théories, notamment à travers diverses notions-clés : distance, réseaux, structure, .
Prédiction dynamiqueLa prédiction dynamique est une méthode inventée par Newton et Leibniz. Newton l’a appliquée avec succès au mouvement des planètes et de leurs satellites. Depuis elle est devenue la grande méthode de prédiction des mathématiques appliquées. Sa portée est universelle. Tout ce qui est matériel, tout ce qui est en mouvement, peut être étudié avec les outils de la théorie des systèmes dynamiques. Mais il ne faut pas en conclure que pour connaître un système il est nécessaire de connaître sa dynamique.
Model output statisticsIn weather forecasting, model output statistics (MOS) is a multiple linear regression technique in which predictands, often near-surface quantities (such as two-meter-above-ground-level air temperature, horizontal visibility, and wind direction, speed and gusts), are related statistically to one or more predictors. The predictors are typically forecasts from a numerical weather prediction (NWP) model, climatic data, and, if applicable, recent surface observations.
Attentionthumb|250px|Jeune fille se concentrant sur une tâche manuelle ; le regard, la respiration, la position du corps et en particulier des mains et le contrôle neuro musculaire sont mobilisés de concert pour assurer la précision du mouvement L'attention est la faculté de l'esprit de se consacrer à un objet : d'utiliser ses capacités à l'observation, l'étude, le jugement d'une chose quelle qu'elle soit, ou encore à la pratique d'une action.
Ballon-sondevignette|Ballon météo. Un ballon-sonde est un ballon à gaz utilisé dans les domaines de la météorologie et de l'astronautique. Il s'agit d'un ballon libre non habité, utilisé pour faire des mesures locales dans l'atmosphère grâce à un certain nombre d'instruments mis à bord dans une nacelle appelée radiosonde, ainsi que d'un réflecteur radar ou d'un système de radiolocalisation pour le suivre et donc déterminer la vitesse des vents. Le ballon-sonde a été inventé par Gustave Hermite en 1892.
Cisaillement (météorologie)vignette|upright=1.5|alt=Ciel bleu comportant quelques nuages épars|Nuages de type cirrus avec des signes de vents cisaillants en haute altitude Le cisaillement du vent est une différence de la vitesse ou de la direction du vent entre deux points suffisamment proches dans l'atmosphère. Selon que les deux points de référence sont à des altitudes différentes ou à des coordonnées géographiques différentes, le cisaillement est dit vertical ou horizontal.
Surface weather observationSurface weather observations are the fundamental data used for safety as well as climatological reasons to forecast weather and issue warnings worldwide. They can be taken manually, by a weather observer, by computer through the use of automated weather stations, or in a hybrid scheme using weather observers to augment the otherwise automated weather station. The ICAO defines the International Standard Atmosphere (ISA), which is the model of the standard variation of pressure, temperature, density, and viscosity with altitude in the Earth's atmosphere, and is used to reduce a station pressure to sea level pressure.
Apprentissage de représentationsEn apprentissage automatique, l'apprentissage des caractéristiques ou apprentissage des représentations est un ensemble de techniques qui permet à un système de découvrir automatiquement les représentations nécessaires à la détection ou à la classification des caractéristiques à partir de données brutes. Cela remplace l'ingénierie manuelle des fonctionnalités et permet à une machine d'apprendre les fonctionnalités et de les utiliser pour effectuer une tâche spécifique.
RadionavigationLa radionavigation est une technique de navigation utilisant des ondes radioélectriques pour déterminer sa position ou un lieu déterminé. Les points obtenus sont indépendants des conditions de visibilité. Un système de radionavigation est passif, le mobile déterminant sa position à partir des signaux reçus, sans émetteur à bord. Un système de radiolocalisation est un système actif avec transmission entre mobile et base, permettant le suivi d'un mobile (navire, véhicule, bouée) depuis un poste central.
