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Qu’indique réellement le “pourcentage de pluie” affiché par les applications météo ?

Qu’indique réellement le "pourcentage de pluie" affiché par les applications météo ? - Featured image

Author(s): Grégoire Ryckmans et Guillaume Woelfle

Le pourcentage de pluie affichée sur les applications météo présentes sur les smartphones donne souvent lieu à de nombreuses interprétations. En réalité, ce chiffre indique la probabilité que de la pluie, légère ou soutenue, se manifeste à un endroit donné dans un certain laps de temps. Pour faire ce calcul, des formules complexes sont utilisées. Cependant, plus la prévision se fait à échéance courte et pour un territoire restreint, plus elle sera potentiellement fiable pour l’utilisateur.

Les applications météo sont présentes sur de nombreux smartphones et utilisées par un grand nombre d’utilisateurs. Sur la plupart de ces applications gratuites accessibles au grand public, des pourcentages sont indiqués pour chaque jour ou chaque heure. Il s’agit de “pourcentages de pluie”.

“Demain, il va faire mauvais et pleuvoir, je vois qu’il y a 50% de précipitations annoncées”. Cette phrase prononcée est parfois suivie d’un débat animé sur ce que signifie vraiment cette donnée. Ainsi, selon les explications que l’on peut entendre, les interprétations du pourcentage de pluie affiché varient :

  • Pour certains, il s’agit de la quantité de pluie qu’il va tomber : 10% sera une pluie fine, 100% donnera des trombes d’eau.
  • Le pourcentage de pluie exprimerait la durée des précipitations en pourcentage sur le temps d’une journée ou sur une heure.
  • Pour d’autres, il s’agit de la probabilité qu’il pleuve à endroit donné, peu importe la quantité d’eau qu’il tombera : 50% de pluie indiquerait qu’il y a une chance sur deux qu’il pleuve.

Une étude réalisée en 2005 sur la compréhension par le public de la phrase : “30% de chances de pluie demain”, indiquait également que ce pourcentage était souvent mal interprété par les habitants de différentes villes européennes testées (Amsterdam, Athènes, Berlin et Milan).

En réalité, il s’agit de la probabilité qu’il pleuve à un endroit donné à un moment donné. Cependant le calcul est un peu plus complexe et les résultats affichés demandent de la nuance et de la prudence dans leur interprétation.

Applications météo sur IPhone et Android

Sur un grand nombre d’applications météo gratuites, un pourcentage de pluie accompagne souvent les prévisions météo au jour le jour, ou heure par heure, quel que soit le logiciel d’exploitation. Des applications météo natives et gratuites sont habituellement disponibles avec des widgets (des composants d’interface) dédiés qui permettent de les afficher sur les écrans d’accueil.

Ces applications intégrées et gratuites proposent des prévisions symbolisées par des logos (soleil, pluie, neige…) mais aussi des “pourcentages de pluie”.

Nous avons comparé deux téléphones fonctionnant avec les deux principaux OS (systèmes d’exploitations) présents sur le marché. Sur Android, ce pourcentage semble précis à l’unité près (6% ou 81% apparaissent), alors que sur iPhone, ces pourcentages sont arrondis à la dizaine (60% ou 40%).

Visualisations de données météo sur des applications. À gauche, sur Android. À droite, sur iOS (iPhone ou iPad).
Visualisations de données météo sur des applications. À gauche, sur Android. À droite, sur iOS (iPhone ou iPad). © RTBF

Ces données météo ne sont pas calculées par les sociétés Google (qui développe Android) ou Apple elles-mêmes, mais par des services météo professionnels et privés. De manière plus précise encore, tant Google qu’Apple ont recours à la même société : la société d’informatique IBM et son site “Weather.com“.

Ce site héberge la chaîne de TV américaine “The Weather Channel” dont on peut voir le logo sur les applications. L’Institut Royal Météorologique belge n’intervient pas dans ces prévisions disponibles sur les applications natives des smartphones.

Dans nos captures d’écrans, réalisées le même jour, à la même heure et au même endroit, les deux indicateurs de prévisions émanant du même service ne donnent pas tout à fait le même résultat lors de prévisions à plus long terme. Si les prévisions liées aux températures coïncident globalement, le pourcentage de pluie affiché peut varier.

Ainsi :

  • Le jour de la photographie (un lundi) : les deux applications affichent un pourcentage de pluie minime ou nul (6% pour Android ou 0%).
  • Le vendredi qui suit la date de la photographie : Android annonce 80% de chances de pluie quand Apple n’en prévoit que 40%.
  • Le dimanche qui suit : Android est encore plus pessimiste avec un risque de pluie affiché de 66% alors qu’Apple ne prévoit pas de pluie du tout.

De quoi interroger sur ce pourcentage qui peut offrir tant de variations.

Que représente le pourcentage de précipitation indiqué sur les apps ?

Pour mieux comprendre ces différences, il est important de définir ce que recouvre précisément le terme précipitation, qui dans le langage courant indique habituellement de la pluie ou la chute de neige.

Les météorologistes étasuniens considèrent qu’il pleut à partir de 0,254 mm (ce qui correspond à la mesure anglaise de 0,01 inch) de pluie par mètre carré. Ce sont des précipitations très faibles qui mouillent légèrement le sol mais ne laissent pas de flaques d’eau.

Le pourcentage qui s’affiche sur nos smartphones correspond au terme météorologique de “probabilité de précipitation” (qui est utilisé par l’acronyme anglais de “Probability of Precipitation”, soit “PoP”). Et cette PoP se définit comme étant la probabilité qu’en tout point d’une zone géographique délimitée, il tombe au moins 0,254 mm de pluie (ou de neige en hiver) durant une période observée bien définie.

Comment se calcule cette PoP ?

La PoP est toujours calculée en prenant en compte trois variables :

  1. une période donnée : une heure, une demi-journée, une journée entière. Plus la période est longue, plus il y a de probabilité de connaître un épisode de pluie au cours de cette période.
  2. une zone géographique déterminée : plus la zone en question est grande, plus le risque qu’il y pleuve à un moment donné est grand.
  3. le degré de certitude des météorologistes : il ne suffit pas d’estimer qu’il risque de pleuvoir, les météorologistes ajoutent aussi un degré de certitude de la prévision en fonction des différents modèles météorologiques utilisés.

Ces trois éléments sont alors intégrés dans une équation. Au cours d’une période donnée et dans une zone donnée :

Pourcentage (%) de confiance de la prévision X Pourcentage (%) de la zone concernée par la prévision de pluie = Pourcentage (%) de probabilité de précipitation (PoP)

Des réalités différentes pour un même PoP

Trois exemples pour mieux comprendre. Pour la même période du jeudi de 13 heures à 14 heures dans le Brabant wallon, trois mesures de PoP pourraient être identiques, dans les cas où :

  • Les services météo estiment être certains à 100% qu’il va pleuvoir sur 40% du territoire dans ce laps de temps = 40% de probabilité de précipitation.
  • Les services météo estiment être certains à 40% qu’il va pleuvoir sur 100% du territoire dans ce laps de temps = 40% de probabilité de précipitation aussi.
  • Les services météo estiment être certains à 80% qu’il va pleuvoir sur 50% du territoire dans ce laps de temps = 40% de probabilité de précipitation également.

Autrement dit, trois réalités physiques différentes peuvent amener à un même pourcentage affiché sur l’application météo.

L’élément le plus décisif est en réalité la zone concernée par la prévision. Ainsi, si on est certain à 100% qu’il pleuvra sur la moitié est du Brabant wallon, l’application affichera une probabilité de précipitation de 50% pour le Brabant wallon. Or, si on réduit la zone à l’est du Brabant wallon, où à la seule commune de Jodoigne par exemple, l’application affichera une probabilité de précipitation de 100%.

Comment “The Weather Company” calcule-t-elle le PoP ?

Joe Koval, météorologue principal pour “The Weather Company” détaille la méthode qu’ils utilisent pour calculer les probabilités de précipitations affichées sur son site et sur leur app : “La probabilité de précipitations prévue dans l’application The Weather Channel est créée dans les premières heures de la prévision à partir d’un mélange de notre produit de prévision radar et de notre modèle de prévision propriétaire IBM GRAF, ainsi que des observations de surface. Pour les délais allant de quelques heures à quinze jours, la probabilité de précipitations est dérivée des prévisions de précipitations de notre système propriétaire de prévisions météorologiques consensuelles, qui mélange une centaine de modèles météorologiques.”

Autre élément important dans ces estimations, la taille des zones géographiques prises en compte. Une prévision pour la ville entière de Bruxelles sera généralement bien moins précise que pour une commune spécifique comme Etterbeek.

M. Koval indique que de nombreux paramètres sont pris en compte dans le calcul de la PoP et que ceux-ci peuvent évoluer. “En règle générale, les prévisions à court terme pour les prochaines heures ont une applicabilité spatiale d’environ 1 km x 1 km, tandis que les prévisions à plus long terme sont plus proches de 4 km x 4 km.”.

Estimation d’une distance d’environ 1 km x 1 km à Bruxelles.
Estimation d’une distance d’environ 4 km x 4 km à Bruxelles.

Des PoP à la fiabilité variable

En règle générale, plus la prévision est proche en temps, plus la PoP sera précise. Dès lors, votre PoP sera davantage fiable aujourd’hui ou demain que dans cinq jours. Mais là encore, il peut y avoir des exceptions. Deux exemples :

  • Si les conditions sont instables (tendance aux averses) à aujourd’hui et demain, il se peut que la masse d’air se stabilise avec l’arrivée de hautes pressions à dans deux jours et donc le 0% de dans deux jours sera plus fiable que le 50% aujourd’hui.
  • Si un front pluvieux bien structuré et généralement bien cerné par les modèles arrive à dans deux jours après deux jours dans des conditions instables (risque d’averses voire d’orage), la fiabilité du POP dans deux jours sera là aussi plus grande qu’aujourd’hui ou demain.

En regardant la météo, vérifiez bien la zone géographique couverte par votre prévision pour savoir ce qui explique une probabilité de précipitation moyenne (comprise entre 30 et 70% par exemple).

Une chose est certaine, ce pourcentage n’indique pas quelle quantité de pluie il va tomber, il pourrait s’agir d’une bruine ou de trombes d’eau. Cela n’indique pas la proportion de temps qu’il va pleuvoir au cours de l’heure ou la journée concernée par le pourcentage.

Et à l’Institut Royal Météorologique belge ?

Sur l’application officielle de l’Institut royal météorologique, des PoP sont présentées heure par heure pour les prochaines 48 heures, mais aucune PoP n’est proposée au-delà de deux jours, contrairement à d’autres services.

Sur son site Internet, l’IRM détaille sa façon de calculer ses probabilités de précipitations : “Les probabilités de précipitations (%) sont déterminées par les précipitations prévues pour le centre de la commune consultée et pour des points du modèle de prévisions très proches autour de la commune, afin de tenir compte du fait qu’une prévision de précipitation très localisée est faite avec une certaine marge d’erreur spatiale et temporelle, que nous exprimons sous forme de probabilité. Le rapport entre tous les points du modèle prévoyant des précipitations et le nombre total de points considérés dans un rayon autour du point central est la probabilité de précipitations, exprimée en pourcentage.

Si des précipitations sont attendues au niveau du point central, une icône de précipitation est affichée. Par exemple, il se peut qu’il y ait plus de 50% de chances de précipitations mais aucune icône de précipitation n’est affichée car ces précipitations sont attendues dans la région mais pas au point central de la commune. À l’inverse, un pictogramme de précipitation pour une probabilité inférieure à 50%, est également possible.”

David Dehenauw, météorologue à l’Institut Royal Météorologique indique que l’IRM n’utilise pas du tout le même modèle que le fournisseur “The Weather” mais qu’ils proposent leurs propres prévisions commune par commune : “Pour une prévision à moins de deux jours, on compare les données qu’on obtient sur une commune par rapport aux prévisions qu’on obtient pour les communes voisines. Si la prévision de pluie de l’ensemble des communes se vérifie, notre probabilité de pluie va tendre vers 100%. À l’inverse, si une pluie annoncée par un modèle sur une commune n’est pas vérifiée sur les autres communes, on va baisser la prévision vers 0% puisqu’on pensera plutôt à un bruit statistique, quelque chose de pas fiable. Pour une prévision à plus de deux jours, on fait la moyenne de ce qu’annoncent les différents modèles qu’on utilise entre eux.”

Des prévisions à prendre avec prudence

Si la qualité des prévisions météorologiques progresse avec l’arrivée d’outils plus performants, elles ne sont pas pour autant infaillibles.

Parmi ces prévisions, le pourcentage de pluie ne déroge pas à la règle. Cette donnée dépend de nombreuses variables comme la précision géographique, les modèles météos utilisés ou la durée pour laquelle elle est calculée. Par ailleurs, comme pour les prévisions météorologiques en général, plus le délai de cette prévision est court plus la prévision sera potentiellement fiable. Les prévisions à moyen ou à long terme (au-delà de deux jours) seront donc, elles, moins précises.

Par ailleurs, les pictogrammes affichés pour symboliser la météo sur une journée peuvent parfois être “réducteurs” et ne pas traduire la météo globale qui peut parfois être très changeante. Sur une journée, il peut y avoir des moments de grand soleil, puis des orages. Une icône reprenant ces deux conditions très différentes sur une même journée n’existe pas (l’IRM en affiche cependant parfois deux pour une journée), cela peut donc être trompeur.

Enfin, comme nous l’expliquions en début d’article, des différences existent entre les PoP affichés sur Android et ceux affichés sur iPhone. Ceux-ci indiquent pourtant utiliser la même source, les prévisions de The Weather Channel. La société n’a jamais pu nous apporter d’explication sur ces différences.

Globalement, ces probabilités de précipitations sont donc à prendre avec prudence.