Les centres de recherches

Les axes de recherche

Les activités de recherche de Météo-France viennent en support à l'ensemble des métiers de l'établissement. Elles sont les sources des innovations mises en œuvre ultérieurement en matière d'observation, de prévision numérique du temps et de simulation climatique. Les travaux de recherche portent principalement sur la prévisibilité des phénomènes atmosphériques, l'étude du climat et du changement climatique, le cycle de l'eau, l'étude des échanges océan/atmosphère, la physico-chimie atmosphérique, la météorologie urbaine, l'assimilation et la modélisation pour la prévision numérique du temps, les développements instrumentaux et l'étude du manteau neigeux.

En conséquence, nombreux sont les projets portant sur des thèmes à forts enjeux socio-économiques : amélioration des prévisions de phénomènes météorologiques dangereux, diagnostic sur les changements climatiques, modélisation du climat des villes, étude des avalanches, de la mousson ouest-africaine, de la sécheresse, des épisodes cycloniques dans l'océan Indien etc.

Les activités de recherche de Météo-France s'inscrivent dans un contexte fortement internationalisé. Les équipes du CNRM participent notamment aux travaux du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC - Prix Nobel de la Paix 2007), aux programmes de l'Organisation météorologique mondiale (OMM), aux Programmes-cadres de recherche et développement (PCRD) de l'Union européenne. Le CNRM entretient de plus des relations étroites avec le Centre européen de prévision à moyen terme (CEPMMT), basé à Reading au Royaume-Uni, qui se consacre aux prévisions météorologiques au-delà de 4 jours. En France, Météo-France bénéficie d'une coopération étroite avec le Cerfacs, pour le domaine du calcul et Mercator Océan pour l'océanographie. L'établissement est membre fondateur de l'alliance de recherche pour les sciences de l'environnement (AllEnvi), cadre de coopération entre tous les organismes de recherche français du domaine.

Les unités de recherche

Elles comprennent le Centre national de recherches météorologiques (CNRM), le Laboratoire de l’atmosphère et des cyclones (LACy) et le Service des avions français instrumentés pour la recherche en environnement (Safire).

Le CNRM

Le CNRM (Centre national de recherches météorologiques) assure l'essentiel des activités de recherche de Météo-France. Il est constitué de six entités de recherche (GMAP, GMME, GMGEC, GMEI, CEN et CEMS) et d'un ensemble de services communs répartis sur plusieurs sites en France : principalement la Météopole à Toulouse (environ 80 %), Grenoble avec le Centre d'études de la neige, et Lannion avec le Centre d’études en météorologie satellitaire.
Le CNRM est une Unité mixte de recherche (UMR 3589) constituée par le CNRS et Météo-France. Dans les six entités suivantes, il regroupe environ 100 chercheurs, 150 ingénieurs, techniciens et administratifs, 50 post-doctorants et 60 doctorants :

‒ le Groupe de modélisation et d'assimilation pour la prévision (GMAP, Toulouse)
Il est chargé de la recherche et des développements conduisant à de nouveaux modèles numériques de prévision météorologique, incluant à la fois l'assimilation des données d'observation et la représentation des phénomènes météorologiques et de la dynamique de l'atmosphère dans les modèles.
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‒ le Groupe de météorologie à moyenne échelle (GMME, Toulouse)
Il étudie (par voie expérimentale et simulation numérique) la dynamique des phénomènes de petite et moyenne échelle (tels les processus de couche limite, les échanges turbulents au-dessus des surfaces continentales, la convection, les nuages...), afin d'améliorer leur compréhension et leur représentation dans les modèles numériques de prévision du temps et d'étude du climat.
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‒ le Groupe de météorologie de grande échelle et climat (GMGEC, Toulouse)
Il étudie l'évolution du climat grâce à des modèles climatiques globaux et régionaux, la prévision saisonnière, les interactions air-mer, l'évolution de l'ozone et du climat, ainsi que le couplage entre dynamique et chimie de l'atmosphère.
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‒ le Groupe de météorologie expérimentale et instrumentale (GMEI, Toulouse)
Composé de spécialistes en recherche instrumentale dans le domaine météorologique, il développe et gère des systèmes d'instrumentation innovants, comme un réseau moyenne échelle de stations météorologiques automatiques, des moyens de sondage en altitude, comme des lidars, des radars, des radiomètres, des ballons captifs et des drones. Il participe activement à l'organisation et à la conduite des campagnes expérimentales.
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– le Centre d'études de la neige (CEN, Grenoble)
Ce centre étudie les propriétés du manteau neigeux, les interactions neige-atmosphère, la météorologie et le climat de montagne, et développe des outils d'aide à la prévision du risque d'avalanche.
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‒ le Centre d’études en météorologie satellitaire (CEMS, Lannion)
Il a été rattaché récemment (2019) au CNRM. Située à Lannion, au plus près des services opérationnels du CMS, cette équipe assure les recherches dans le domaine de l’observation spatiale.
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Le LACy

Le LACy (Laboratoire de l’atmosphère et des cyclones) est une Unité mixte de recherche (UMR 8105) constituée par le CNRS, Météo-France et l’université de La Réunion, et localisée à Saint-Denis. Il a pour vocation l’étude de la troposphère et de la stratosphère tropicales ainsi que l’amélioration de la connaissance et de la modélisation des cyclones tropicaux. Il regroupe environ  15 chercheurs, 10 ingénieurs, techniciens et administratifs, et 10 doctorants et post-doctorants.
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Safire

Météo-France contribue à l'Unité d’appui à la recherche (UAR2859) Safire (Service des avions français instrumentés pour la recherche en environnement) chargée de la mise en œuvre de trois avions (ATR 42, Falcon 20 et Piper Aztec) instrumentés pour la recherche atmosphérique, et située sur l’aéroport de Francazal à Toulouse. Ces avions sont opérés au profit de la communauté scientifique française et européenne, notamment dans le cadre du programme européen Eufar. Météo-France, le CNRS et le Cnes mutualisent ainsi leurs moyens matériels et humains (20 ingénieurs, techniciens et administratifs).
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Des équipements remarquables

Pour assurer leurs missions et réaliser les expérimentations indispensables à l'acquisition de nouvelles connaissances, les équipes de recherche de Météo-France s'appuient sur des moyens de haute technologie : supercalculateurs, satellites, avions instrumentés, stations de mesure fixes ou mobiles, sites instrumentés en montagne, systèmes d’étude de la neige en laboratoire, notamment par tomographie aux rayons X, radars profileurs de vent, bouées ancrées et dérivantes…
Les trois avions instrumentés de l'unité mixte Safire offrent par ailleurs l'opportunité aux chercheurs d'effectuer des mesures dans les basses couches de l'atmosphère. Ils sont équipés d'instruments très divers de mesures atmosphériques et environnementales : radars, lidars, sondes, radiomètres… Ces avions sont régulièrement utilisés lors des campagnes de mesures menées par l'établissement.

Mieux prévoir les phénomènes extrêmes

La recherche à Météo-France vise à améliorer la connaissance et l'anticipation des phénomènes extrêmes et de leurs impacts, dans un contexte de changement climatique. Elle a ainsi pour objectifs d’assimiler un nombre croissant d’observations issues de nouveaux satellites et de nouvelles sources de données ; de généraliser la prévision probabiliste et encore de valoriser l’intelligence artificielle.

Mieux représenter notre environnement

Pour améliorer la prévision du temps et du changement climatique, les chercheurs s’attachent à représenter toujours plus finement notre environnement. Cela suppose de mieux comprendre notre système terre et les interactions entre ses différentes composantes que sont l’atmosphère, les surfaces continentales, les océans, la cryosphère…
La recherche travaille à développer des systèmes de modélisation intégrés et partagés entre la prévision et le climat. Elle vise à construire un modèle composite régional unifié du système Terre, de résolution kilométrique.

Anticiper les architectures de calcul de demain

Les évolutions majeures à venir de la puissance de calcul disponible ouvrent des perspectives considérables pour affiner la prévision numérique du temps et l’étude du climat passé et futur. Pour préparer ses outils opérationnels aux nouvelles architectures de calcul, Météo-France travaille à la nécessaire mutation des codes de ses modèles numériques.
Pour adapter les outils de modélisation aux exigences opérationnelles et préparer les évolutions technologiques à venir en matière de calcul intensif, la recherche vise à refonder le cœur numérique des modèles de Météo-France dans le cadre d’une coopération européenne.

Mieux répondre aux besoins de nos usagers

La société dépend de nombreuses activités météo-sensibles. Météo-France accompagne ainsi les acteurs de différents secteurs : énergie, aviation, agriculture, transports routiers, défense… L’établissement appuie les décideurs pour l’adaptation au changement climatique et répond aux besoins quotidiens du grand public.

Une place centrale dans la communauté scientifique en France...

Au niveau national, Météo-France est pleinement intégré dans la communauté scientifique, de par ses liens avec de nombreux acteurs de la recherche, dont le CNRS, le Cnes, les universités, et par sa participation à AllEnvi.
L’établissement renforcera ses liens avec la communauté scientifique française pour mieux représenter l’ensemble de notre environnement. La modélisation de notre environnement nécessite de traiter l’ensemble des compartiments du système Terre et leurs interactions, comme les glaces, l’océan, les vagues, les surfaces continentales, la chimie de l’atmosphère... Météo-France poursuivra et renforcera ses coopérations afin de partager l’expertise des diverses communautés scientifiques, comme celle autour du modèle d’océan communautaire Nemo.

... et dans le monde

‒ L’enjeu de l’adaptation des modèles aux futures architectures de calcul nécessite une entreprise commune au niveau européen pour réussir cette transformation. Météo-France s’engagera pleinement dans cette coopération, tant avec le CEPMMT (Centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme) autour du modèle global IFS-Arpege qu’avec les partenaires du consortium ACCORD pour ses modèles de prévision régionaux à haute résolution (Arome).

‒ Le développement des services météo-climatiques est au cœur de l’ambition de Météo-France et s’inscrit fortement dans le programme européen Copernicus. La recherche orientera une partie de ses efforts en amont des applications opérationnelles du programme, dans les domaines de la qualité de l’air, de la prévision saisonnière ou encore du changement climatique à l’échelle régionale.

‒ Météo-France utilise pleinement l’observation spatiale de la Terre, source importante des progrès en prévision du temps et en analyse du climat. L’établissement restera un partenaire privilégié des agences spatiales pour la définition et la valorisation des programmes futurs en poursuivant sa politique de participation active aux programmes d’Eumetsat et de l’ESA et à l’exploitation des différentes missions spatiales.