DWD AICON

L'apprenti d'ICON

Quand les réseaux de neurones ont commencé à rivaliser avec les prévisions fondées sur la physique, en 2022, la plupart avaient appris dans le même manuel : ERA5, la réanalyse du temps passé de l'ECMWF, utilisée avec un point environ tous les 31 km et une image toutes les 6 heures. Le Deutscher Wetterdienst, le service météorologique national allemand, a choisi d'entraîner son propre réseau sur ses propres données. Son nom, AI placé devant ICON, le dit assez : ICON est le modèle physique dont il a appris les sorties.

Ces données, c'est ICON-DREAM, une réanalyse pour laquelle le DWD a refait tourner le temps du globe entier à partir de 2010 avec son système de prévision ICON tel qu'il était en mars 2024 : l'atmosphère passée reconstruite toutes les 3 heures sur les triangles de 13 km d'ICON, à partir des observations de l'époque. AICON a été entraîné sur quinze ans de cette réanalyse. Ce qui décide de la qualité d'une méthode d'IA, ce sont les données sur lesquelles elle est entraînée, comme l'a résumé la présidente du DWD, Sarah Jones, lors du lancement. Le réseau lui-même repose sur Anemoi, le cadre logiciel libre lancé en 2024 par l'ECMWF et plusieurs services météorologiques européens, auquel le DWD a ajouté les éléments nécessaires pour travailler sur les grilles d'ICON.

AICON-Global a commencé à tourner en continu le 3 septembre 2025, pour une période d'essai de six mois pendant laquelle les prévisionnistes du DWD l'ont comparé presque chaque jour à ICON et à d'autres modèles, physiques ou issus de l'apprentissage automatique. Le 2 mars 2026, le ministre fédéral des Transports, Patrick Schnieder, l'a mis en service au siège du DWD à Offenbach, faisant du DWD l'un des premiers services météorologiques nationaux dotés d'un modèle d'apprentissage automatique pleinement opérationnel. AICON complète ICON, qui reste le cœur de la prévision du DWD, et ses prévisions font désormais partie de la base des alertes météorologiques du DWD.

Deux changements ont suivi. Depuis le 6 mai 2026, AICON part de la version initialisée de l'analyse d'ICON, celle sur laquelle il a été entraîné, et non plus de la version brute, une correction dont le seul effet notable a porté sur la pression en surface dans les premières heures. Le 30 juin 2026, le DWD a ajouté AICON-EU, une version régionale sur la grille d'ICON-EU, d'environ 6,5 km, sur l'Europe. En août 2026, douze scientifiques du DWD ont publié la description complète du modèle global, de son entraînement et d'une année de vérification.

Un réseau sur les triangles d'ICON

AICON ne résout aucune équation. À partir de l'état actuel de l'atmosphère et de celui d'il y a 3 heures, il prédit l'état 3 heures plus loin ; puis il réinjecte sa propre prévision et recommence, soixante fois pour un run de 180 heures. Toute erreur commise tôt se reporte sur les pas suivants, comme dans tout modèle qui fonctionne ainsi.

Ce qui le distingue, c'est son graphe, tiré directement de la grille d'ICON. Ses 2 949 120 triangles, d'environ 13 km, sont les points que le réseau lit et écrit. Chacun est relié aux trois sommets qui le coiffent sur une grille cachée plus grossière de 368 642 points, où la prévision se fait réellement ; cette grille réunit les arêtes de tous les niveaux de raffinement de la grille d'ICON, du plus grossier au plus fin, si bien que l'information peut traverser un océan en un seul pas aussi bien que gagner la maille voisine. Le réseau est un transformer sur graphe : une couche d'attention pour rassembler les triangles sur la grille cachée, 16 pour faire avancer l'atmosphère, une pour la ramener, chacune avec 16 têtes d'attention.

Il travaille sur les niveaux verticaux propres à ICON plutôt que sur des niveaux de pression : 13 des niveaux qui épousent le sol et la mer et s'aplatissent avec l'altitude, de près de la surface à environ 50 hPa. Sur ces niveaux, il prédit le vent, la température, l'humidité et la pression ; en surface, le vent à 10 m, la température et l'humidité à 2 m, la pression en surface, la température de la surface (celle de la mer, sur l'eau), la neige et deux couches de sol. Les précipitations sont la seule sortie jamais réinjectée.

L'entraînement est allé du grossier au fin : d'abord sur ICON-DREAM dégradé à 52 km, puis à 26 km, puis sur la pleine grille de 13 km, le réseau gardant à chaque étape ce qu'il avait appris. Les étapes détaillées dans l'article totalisent environ 2 900 heures de processeur graphique sur un seul nœud de huit NVIDIA A100. Le réseau est noté sur une erreur quadratique moyenne pondérée, les niveaux proches de la surface pesant cinq fois plus que le sommet, ce qui montre où vont les priorités du DWD.

Son choix central est de s'entraîner sur un seul pas de 3 heures. La plupart des modèles d'apprentissage automatique sont entraînés sur des prévisions d'un jour ou plus, enchaînées pas après pas, ce qui améliore leurs scores principaux mais leur apprend à flouter tout ce qu'ils ne savent pas prévoir. Le DWD a essayé : une version de test à 52 km entraînée sur des séquences de 24 heures battait ICON sur de nombreux scores principaux, mais perdait le détail à petite échelle, et le DWD y a renoncé. AICON lisse quand même, puisqu'une erreur quadratique moyenne récompense le fait de prédire entre les issues possibles, mais le DWD trouve ses champs moins flous que ceux d'autres modèles déterministes entraînés sur ERA5.

Huit runs par jour, quatre en accès libre

AICON ne lit lui-même aucune observation. Chaque run part de l'analyse globale d'ICON, la meilleure estimation de l'état présent de l'atmosphère, que le DWD construit toutes les 3 heures en combinant une courte prévision d'ICON avec les dernières observations de satellites, d'avions, de navires, de bouées et de stations météo, par une méthode hybride ensembliste-variationnelle. Cette analyse est réduite aux 13 niveaux d'AICON. AICON et ICON global partent donc de la même analyse à chaque run.

Il tourne au même rythme qu'ICON : toutes les 3 heures, jusqu'à 180 heures pour les runs de 00 et 12 UTC, 120 heures pour ceux de 06 et 18 UTC et 48 heures pour les runs intermédiaires, avec une échéance toutes les 3 heures. Lors du lancement, le ministre a souligné ce rythme, une prévision toutes les 3 heures étant deux fois plus fréquente que dans d'autres modèles globaux. Le modèle et toute sa chaîne logicielle tournent dans un conteneur, une première dans le système de prévision du DWD.

Les quatre runs principaux, à 00, 06, 12 et 18 UTC, sont publiés en GRIB2 sur le serveur de données ouvertes du DWD, opendata.dwd.de, environ 3 heures après leur heure de départ, sur les mêmes triangles natifs qu'ICON global. Ils contiennent le vent à 10 m, la température et l'humidité à 2 m, la pression en surface et au niveau de la mer, les précipitations, ainsi que le vent, la température, l'humidité et la pression sur les 13 niveaux. Comme toutes les données ouvertes du DWD, ils sont diffusés sous licence Creative Commons CC BY 4.0, qui permet la redistribution et l'usage commercial à condition de citer le DWD.

AICON-EU, la version régionale, tourne toutes les 3 heures à partir d'AICON-Global, jusqu'à 120 heures pour ses runs principaux, sur la grille d'ICON-EU d'environ 6,5 km sur l'Europe. Il n'est pas sur le serveur de données ouvertes, et Saily WR n'utilise que le modèle global.

Le lire en mer

AICON a été conçu pour le temps près de la surface dans les premiers jours, et c'est là qu'il réussit le mieux. Sur une année de vérification face aux stations météo, il a battu ICON sur la plupart des variables de surface pendant les premiers jours de prévision, plus nettement en été qu'en hiver. Le DWD affirme que, pour les variables proches de la surface sur les trois premiers jours, il est plus précis que tous les autres modèles d'apprentissage automatique qu'il a testés.

Il est aussi plus constant qu'ICON d'un run à l'autre : pour la vitesse du vent, l'humidité, la pression et la pluie, ses prévisions successives pour un même instant varient nettement moins. Pour un skipper qui suit la prévision plusieurs jours avant un départ, un modèle qui ne change pas d'avis à chaque run est plus facile à exploiter, et avec une image toutes les 3 heures plutôt que toutes les 6, un front qui passe entre deux pas est situé plus précisément dans le temps.

Sa faiblesse, c'est le vent fort. Les prévisionnistes du DWD ont constaté qu'il tend à sous-estimer les situations de vent fort, et dans un typhon de catégorie 5, Sinlaku en avril 2026, la tempête d'AICON était plus faible que celle d'ICON, elle-même moins creusée que dans la réalité : ses vents soutenus étaient nettement trop faibles. Il a bien suivi la trajectoire tant que le typhon était faible, moins bien une fois qu'il s'est rapidement intensifié. Dans un coup de vent, près d'un cyclone tropical ou le long d'un front marqué, lisez sa vitesse de vent comme probablement trop faible, et son calendrier et sa position comme la partie utile.

Plus loin, il perd du terrain : au-delà d'environ deux jours, il prévoit la pression en surface moins bien qu'ICON, et la hauteur de ses surfaces de pression en altitude est son plus mauvais score, si bien que la position des grands systèmes météo en fin de run mérite sans doute moins de confiance que son vent de surface des premiers jours. Au-delà de trois jours, il peut aussi produire de la pluie parasite collée à quelques points de grille côtiers. Et à 13 km, il ne résout ni brise de mer, ni accélération autour d'un cap, ni ligne de grains : pour la navigation côtière, un modèle régional à maille fine en dit bien plus.

Son meilleur usage est celui d'un second avis à côté d'ICON. Les deux partent exactement de la même analyse, donc quand ils divergent, la différence vient des seuls modèles, ce qui signale proprement une prévision incertaine. Quand AICON, ICON et un modèle d'un autre centre s'accordent sur une route, la confiance est forte ; quand AICON montre moins de vent que les autres quand ça souffle fort, il est très probablement en train de lisser un pic que les autres gardent net.

AICON dans Saily WR

Saily WR télécharge chaque nouveau run d'AICON depuis les données ouvertes du DWD dès qu'il est complet, environ 3 heures après son heure de départ, quatre fois par jour : le vent à 10 m, en composantes est-ouest et nord-sud, toutes les 3 heures, jusqu'à 180 heures pour les runs de 00 et 12 UTC et 120 heures pour ceux de 06 et 18 UTC. Comme le modèle est mondial, chaque route a sa version AICON, où qu'elle parte et où qu'elle arrive.

Les fichiers arrivent sur les triangles natifs d'ICON, les mêmes 2 949 120 mailles d'environ 13 km qu'ICON global. Comme pour ICON global, l'application les place elle-même sur une grille régulière de 0,25 °, en prenant pour chaque point la valeur du triangle le plus proche : rien n'est lissé, mais avec un point tous les 0,25 °, soit environ 28 km en latitude, une partie du détail de la grille de 13 km se perd.

La route par isochrones est naviguée selon la polaire de votre bateau dans ce vent, interpolé dans l'espace entre les points de grille et dans le temps entre les pas de 3 heures, et s'arrête à la fin du run, ou, au-delà d'un run de 06 ou 18 UTC, à la fin du run de 00 ou 12 UTC précédent, dans lequel elle continue. Elle est tracée à côté des routes des autres modèles qui couvrent la même zone, dont ICON, si bien qu'un écart entre les routes AICON et ICON montre d'un coup d'œil où les deux prévisions divergent. Le courant et l'évitement des terres que vous choisissez s'y appliquent exactement comme aux autres.

Dans le vent fort, attendez-vous à ce que la route AICON soit optimiste sur le confort du passage. La page Données montre en direct sur quel run d'AICON l'application se trouve et jusqu'où il porte.