Are GRIB files systematically optimistic ?

I've been asked this question regularly, but until now I've never wanted to give my opinion on the subject publicly, so as not to offend anyone or create unnecessary controversy.. But after doing so many of my training courses, why not express it to me openly ?

My opinion, forged by observation and a long professional experience in pleasure boating (¹), is that this assertion of the systematic optimism of GRIB forecasts regarding wind strength, which unfortunately persists, no longer has any reason to exist, and has not been verified in practice for some time.

First of all, because weather models have made enormous progress in reliability over the last few decades. The atmospheric and oceanic data collected have increased considerably, thanks to the proliferation of specialized satellites, increased maritime and air traffic, the significant increase in data sensors of all kinds. Forecasting models have benefited from the exponential power of supercomputers and the growing skill of forecasters around the world (²). What if the wind strength forecasts were always systematically optimistic, it seems obvious that this would not have been missed by the forecasters, les modèles auraient été depuis longtemps corrigés (³).

Ensuite les vents moyens à 10 meters high forecasted in the GRIB actually represent an average. Et pour toute moyenne statistique il y a des écarts à la moyenne (écarts-types) en plus ou en moins. Negative gaps in wind strength are of little importance, it is the positive gaps that matter to us. En ce sens, augmenter systématiquement la force du vent des GRIB n’était pas totalement erroné par le passé, although the systematism is overstated. Because the amount of gap depends to a large part on the weather conditions in which we are, and is directly linked to stability. (haute pression) ou l’instabilité (basse pression) of the air mass present. The gaps will be greater as the air mass will be unstable. A contrario, there is little correlation between the value of the gap and the strength of the average wind.

To overcome this inaccuracy, depuis quelques années (2012) les modèles GRIB procurent, en plus des prévisions du vent moyen à 10 meters high, celles des risques de rafales (⁴). On obtient dès lors une fourchette raisonnable entre le vent moyen et les vents maximums qu’on est susceptible de rencontrer. Cela s’avère, tous modèles confondus, d’une grande efficacité, surtout dans des situations très perturbées (cellules orageuses, fronts froids et occlus par exemple).

A gauche le dégradé de couleurs représente la vitesse du vent moyen. On the right it represents the gap between the average wind speed and that of the gusts. Dans le météogramme la courbe du vent moyen est dessinée en bleu clair, celle des rafales en bleu foncé.

In the example above, we notice, à la position de la cible au passage d’un front froid, that the greatest value of the mean wind-gust gaps does not occur when the mean wind is the strongest, but when it decreases in its rotation behind the front (fenêtre de gauche). The gap value then goes from simple to double (fenêtre de droite) : 21 knots up to 43 knots.

Pour la même vitesse de vent moyen, l’écart avec la vitesse des rafales s’est complètement réduit dans un système stabilisé.

36 heures plus tard, à l’emplacement de la cible, la masse d’air étant beaucoup plus stable, the gap between the average wind speed, same as the previous situation, s’est considérablement réduit (21 knots up to 27 knots).

Thus, the assertions still made by some recognized specialists in marine meteorology, malgré tout le respect que je leur dois, me semblent caduques. For my own, since the availability of this "Gusts" data, tant en Atlantique qu’en Méditerranée, je me suis presque toujours trouvé en navigation dans la fourchette de ces deux valeurs.

However, en navigation proche des côtes, il faut prendre garde à utiliser un modèle météo à suffisamment haute résolution pour prendre en compte les effets de vent thermique qui peut se combiner fortement au vent synoptique. C’est le cas des brises thermiques, accelerations by the Venturi effect when passing certain capes, des vents catabatiques pouvant générer de fortes rafales, etc,. In France, seul le modèle AROME sait prendre en compte ces phénomènes. Mais ce n’est pas pour autant que les valeurs prévisionnelles du vent moyen soient optimistes, voire fausses.

Learn more, je vous conseille de regarder (en entier) Christophe Asselin's excellent video on his YouTube channel : Pourquoi est-il si difficile de prévoir les tornades ? (et le temps en général).

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(¹) https://francis-fustier.fr/formations/#expertise
(²) https://www.noaa.gov/stories/weather-prediction-its-math
(³) Voir les ongoing evaluations by CEPMMT.
(⁴) https://www.navigation-mac.fr/weather4d-apporte-encore-plus-de-finesse/#rafales
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