Une carte satellite des courants météo en Amérique du Nord, vendredi matin (Meteoblue)
Dans un peu plus d’un mois, Environnement Canada prédira avec davantage de certitude le temps qu’il fera. Et ce, grâce à une première mondiale intégrant l’intelligence artificielle (IA).
«C’est l’avancée la plus significative de l’histoire d’Environnement Canada», tranche Jean-François Caron, chercheur scientifique au Centre météorologique canadien.
Ce tout nouveau modèle de prévisions sera lancé au courant du mois de mai.
Une évolution majeure en seulement un an
Les travaux de recherche ayant permis cette évolution importante dans la prédiction météo ont été réalisés dans un temps record.
«Normalement, ça nous prend environ dix ans de travail pour obtenir un tel gain.»
— Jean-François Caron, chercheur scientifique à Environnement Canada
M. Caron est l’un des quatre chercheurs scientifiques d’Environnement Canada (EC) ayant initié le développement d’une approche hybride de prévision météorologique.
Cette nouvelle approche allie à la fois l’ancien modèle de prévisions météo d’EC, basé sur la physique, et un nouveau alimenté par l’IA.
Les travaux de recherche et développement préalables ont été menés entre 2024 et 2025.
Plus de certitude sur sept jours
«La version expérimentale de notre modèle hybride tourne depuis déjà un an en parallèle de notre modèle actuel», explique M. Caron.
«Avec l’approche hybride, on gagne une journée de prévisibilité.»
— Jean-François Caron, chercheur scientifique à EC
Autrement dit, «en moyenne, la prévision du jour sept va devenir aussi bonne que celle du jour six avant qu’on fasse les améliorations», illustre M. Caron, en entrevue avec La Voix de l’Est, jeudi.
«Ce qu’on va mettre en opération va surtout avoir un impact sur les prévisions météo des jours trois à sept», précise-t-il.
Une première mondiale
«Ceux qui font les meilleures prévisions au monde sont le Centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF, en anglais)», commence par dire M. Caron. «Ils sont largement en avance.»
«Mais avec notre innovation, on va égaler le Centre européen, et nos prévisions vont même devenir meilleures pour les jours sept à dix.»
— Jean-François Caron, chercheur scientifique à EC
Les chercheurs d’EC sont ainsi les premiers, selon M. Caron, à avoir proposé une approche hybride alliant à la fois l’ancien modèle basé sur la physique et celui carburant à l’intelligence artificielle (détails plus bas).
Si d’autres pays ont emboîté le pas du Canada, «on va être les premiers à la mettre en opération», assure le chercheur.
La suite
L’IA, un guide et un accélérateur
Cette alliance de deux modèles «nous permet d’avoir le meilleur des deux mondes», image-t-il.
Jean-François Caron, chercheur scientifique pour Environnement Canada (Archives Jean-François Caron)
«Les prévisions de ce modèle purement IA servent à guider, à corriger les prévisions qui sont faites par le modèle physique.»
L’intelligence artificielle, qui reconnaît des scénarios passés similaires à la situation actuelle, est très efficace sur la prédiction de phénomènes météo «sur plusieurs milliers de kilomètres».
«Mais sur les phénomènes de quelques dizaines ou centaines de kilomètres, c’est le modèle basé sur la physique qui reste le plus performant», compare le chercheur.
Par ailleurs, la présence de l’intelligence artificielle laisse augurer d’autres bonds en avant dans le domaine de la météorologie.
«L’IA permet d’accélérer l’amélioration des prévisions météo», constate M. Caron. Toutefois, il est impossible de prédire quand la prochaine amélioration significative — qui suivra celle dont il est question dans cet article — sera obtenue, nuance le chercheur.
COMMENT A-T-ON BÂTI LA PARTIE IA?
Si le modèle d’apprentissage IA de Microsoft analysant les situations météorologiques est affublé d’un joli nom — Aurora —, il reste un peu plus d’un mois à Environnement Canada pour trouver une autre appellation que GDPS-SN (Global Deterministic Prediction System-Spectral Nudging), le nom qu’il a jusqu’ici donné à son approche hybride intégrant l’IA.
Les chercheurs d’Environnement Canada ont bâti la partie IA de leur nouvelle approche hybride à partir du modèle IA de Google — GraphCast —, dont le code source est ouvert et donc accessible et modifiable librement sur internet.
«On a ensuite réentraîné GraphCast avec nos propres données. On a refait son réseau de neurones pour se l’approprier.»
— Julien Pellerin, météorologue à Environnement Canada
Le modèle IA d’EC a notamment été abreuvé de «toute la climatologie des modèles européens de 1979 à 2018, qui fait figure de standard», explique Julien Pellerin, météorologue à Environnement Canada.
«On l’a aussi entraîné sur les réanalyses des données de notre modèle haute résolution de 2016 à 2021», ajoute le météorologue.
L’éclairage de ce stationnement du Plateau Mont-Royal donne un air de coraux aux arbres couverts de verglas.
