Le temps qu’il fait – Comment pensent les experts en prévisions

– Revu par Patrick McCarthy – 

Les systèmes indispensables s’appuient souvent sur la technologie et sur des spécialistes hautement qualifiés. La prévision météorologique est l’une des activités les plus importantes et les plus complexes, car elle englobe à la fois des éléments de prévision et de réponse. Les auteurs de Minding the Weather: How Expert Forecasters Think (Le temps qu’il fait : Comment pensent les experts en prévisions) examinent comment quelques météorologues deviennent des experts très performants dans leur domaine.

Les auteurs commencent par donner un aperçu de l’espace de travail de la prévision météorologique et de son évolution. Ils étudient le type de personne qui devient prévisionniste, y compris les défis de l’enseignement et du recrutement. Ils explorent la manière dont la formation dans un environnement dynamique, technologique et axé sur le travail d’équipe contribue à former un prévisionniste expérimenté.

L’expérience permet aux prévisionnistes de maîtriser leurs compétences. En revanche, cela ne fait pas d’eux des experts. Les auteurs démontrent que les prévisionnistes qui s’appuient sur des modèles météorologiques, des règles empiriques, etc., « engourdissent » leur croissance professionnelle.

Pour mieux comprendre le mode de pensée des météorologues experts, les auteurs ont examiné des études sur la méthode de décision critique et la cartographie conceptuelle. Ils montrent que les experts en prévisions adoptent des approches différentes et plus complexes. Les experts en prévisions ont acquis un éventail de compétences, notamment une meilleure compréhension de l’organisation, une vaste bibliothèque mentale de cas antérieurs (succès et échecs) et une volonté de raconter des histoires et de partager les leçons retenues. Ils sont très sensibles aux besoins des clients et pensent souvent de manière plus abstraite.

Les auteurs démontrent que l’effort cognitif en matière de prévisions météorologiques est principalement visuel. Les prévisionnistes passent une grande partie de leur temps à examiner les renseignements météorologiques et les modèles. Ces données couvrent de nombreuses échelles dans l’espace et dans le temps. Les météorologues utilisent de nombreux écrans dans leur espace de travail. Les données quadridimensionnelles sont présentées sur des écrans bidimensionnels dont l’intégration et l’interprétation requièrent d’importantes ressources mentales. Les erreurs de données, les données manquantes et les renseignements contradictoires compliquent ce processus. De surcroît, les prévisionnistes consomment et intègrent ces renseignements sous la contrainte des délais, des tâches administratives, de la dynamique d’équipe, des demandes des utilisateurs, etc. Les auteurs montrent comment les experts en prévisions surmontent ces défis.

En résumé, les auteurs présentent un examen complet des aspects cognitifs concernant la façon dont les prévisionnistes météorologiques pensent et comment certains d’entre eux deviennent des experts. Ces connaissances offrent des possibilités d’améliorer le rendement des prévisionnistes. Elles constituent également une mise en garde contre le fait que l’expertise humaine est menacée par la dépendance excessive à l’égard de la technologie, la dilution de la formation des prévisionnistes et la dévalorisation du rôle des météorologues bien formés dans l’entreprise météorologique.

Le livre de 488 pages des auteurs est bien écrit, même si certains exemples non météorologiques semblent parfois un peu superflus. Une représentation plus large d’exemples provenant d’autres services météorologiques nationaux aurait pu être plus éclairante. La vaste bibliographie de l’ouvrage est une mine d’or pour les personnes qui souhaitent comprendre et acquérir une expertise au sein de leur organisation. Ce livre devrait faire partie intégrante des bureaux météorologiques, partout dans le monde.

Le temps qu’il fait – Comment pensent les experts en prévisions
Par Robert R. Hoffman, Daphne S. LaDue, H. Michael Mogil, Paul J. Roebber et J. Gregory Trafton, article publié par MIT Press.
Date de publication : 15 août 2023

– Review by Patrick McCarthy – 

Mission-critical systems often rely on technology and highly-trained specialists. Weather prediction is among the most important and complex of these activities, having both prediction and response components. The authors of Minding the Weather: How Expert Forecasters Think, examine how a few meteorologists become high-performing experts in their field.

The authors begin by giving an overview of the weather prediction workspace and how it has evolved. They examine the type of person who becomes a forecaster, including the challenges of academics and recruitment. They explore how training in a team-oriented, dynamic, and technological environment helps produce a journey-level forecaster.

Experience allows forecasters to become proficient in their abilities. However, that does not make them experts. The authors demonstrate that forecasters who rely on weather models, rules of thumb, etc., numb their professional growth.

To better understand how expert meteorologists think, the authors examined studies on the Critical Decision Method and concept mapping. They illustrate that expert forecasters take different and more complex approaches. Expert forecasters have built up a range of abilities, including a broader understanding of the organization, an extensive mental library of past cases (successes and failures), and a willingness to tell stories and share lessons learned. They have a high appreciation of client needs, and they often think in a more abstract way.

The authors demonstrate that the cognitive effort in weather forecasting is primarily a visual one. Forecasters spend a significant portion of their time looking at weather and model information. This data covers many scales in space and time. Meteorologists rely on many displays in their workspaces (Figure 1). The 4-dimensional data is presented on 2-dimensional displays requiring significant mental resources for integration and interpretation. Complicating this process are data errors, missing data, and conflicting information. Furthermore, forecasters are consuming and integrating this information while under the duress of deadlines, administrative duties, team dynamics, user demands, etc. The authors show how expert forecasters rise above these challenges.

The remainder of the book covers the relationship between the human forecaster and weather prediction models. The focus is on whether computers will be replacing forecasters or whether there is an optimal forecaster-computer mix. The authors note that investments into new numerical models often come at the expense of reduced staffing, training, and the development of more effective operational forecaster tools.

One example the authors cover is the Meteorological Service of Canada’s Project Phoenix. This experiment found that forecasters were becoming too dependent on weather models to the detriment of their performance. New forecaster training was implemented, resulting in a more effective human-machine balance and improved overall performance.

In summary, the authors present a comprehensive examination of the cognitive aspects regarding how weather forecasters think and how some emerge as experts. These insights offer opportunities to improve forecaster performance. They also present a cautionary tale that human expertise is threatened by the overreliance on technology, the dilution of forecaster training, and the devaluation of the role of well-trained meteorologists in the weather enterprise.

The authors’ 488-page book is well-written, though some non-meteorological examples feel a bit superfluous at times. A broader representation of examples from other national weather services might have been further enlightening. The book’s extensive bibliography is a goldmine for people who want to understand and foster expertise in their organization. The book should be a fixture in weather offices, everywhere.

By Robert R. Hoffman, Daphne S. LaDue, H. Michael Mogil, Paul J. Roebber, and J. Gregory Trafton, published by the MIT Press. 488 pp., 7 x 9 in, 82 b&w illus., 21 color plates
Paperback USD 55.00 (2017 hard cover version is out of print)
ISBN: 9780262548816
Published: August 15, 2023

Patrick McCarthy is a retired Meteorological Service of Canada meteorologist. Throughout most of his career, he promoted innovative approaches to advance forecaster performance and to modernize forecast operations. He was co-founder of Project Phoenix mentioned in the article. Patrick finished his career as Head of the Prairie and Arctic Storm Prediction Centre.