Des données de satellites pour la météo dans le pôle AERIS

Le SATMOS et les satellites météo

Une partie importante des activités d’AERIS liées à la météorologie porte sur la mise à disposition de données et de produits issus de l’observation satellitaire.

Ainsi, l’un des Centres de Données et de Services d’AERIS, le SATMOS (Service d’Archivage et de Traitement Météorologique des Observations Satellitaires), est spécialisé depuis 1985 dans la collecte de données de satellites météorologiques et leur mise à disposition de la communauté scientifique.

Mis en œuvre par le Centre de Météorologie Spatiale de Météo-France, le SATMOS concentre actuellement les données de base des radiomètres imageurs de cinq satellites météorologiques géostationnaires* complémentaires pour assurer une couverture globale de la Terre et les rend disponibles sous un format commun par l’intermédiaire du CDS ICARE. Le SATMOS et ICARE permettent également l’accès à des produits élaborés sur les domaines couverts par ces cinq satellites :  masques et classifications nuageuses, hauteur et pression du sommet des nuages, microphysique des nuages.

Les données de multiples satellites météorologiques à orbite polaire (satellites européens METOP et américains NOAA notamment) acquises sur le site de Lannion et archivées par le Centre de Météorologie Spatiale sont également mises à disposition des scientifiques par le SATMOS.

Megha-Tropiques : une mission scientifique au service de la météo

Megha-Tropiques est une mission spatiale développée et exploitée conjointement par les agences spatiales française et indienne (CNES et ISRO). Cette mission est destinée à étudier les systèmes convectifs de l’atmosphère et plus particulièrement l’analyse du cycle de l’eau au travers du transport et de la distribution de la vapeur d’eau, du cycle de vie des systèmes convectifs et des échanges d’énergie dans la ceinture équatoriale. Ce satellite a une orbite bien particulière : il ne survole que les zones intertropicales, là où naissent les phénomènes météorologiques les plus intenses de la planète. Trois à cinq fois par jour, il observe les densités de vapeur d’eau dans l’atmosphère avec une résolution de 10 kilomètres.

Bien qu’étant avant tout une mission scientifique, Megha-Tropiques fournit des informations précieuses pour les prévisions météorologiques et pour le suivi des tempêtes tropicales : les données de l’instrument SAPHIR sont assimilées dans les modèles opérationnels de Météo France et de plusieurs autres agences nationales de météorologie (NOAA, JMA, KMA, UK Met Office…).

Le Centre de Données et de Services ICARE est le segment sol scientifique de la mission Megha-Tropiques. Il collecte les données de niveau 1 des trois instruments MADRAS (arrêté depuis janvier 2013), SAPHIR et ScaRaB auprès de l’ISRO et effectue les traitements des produits scientifiques de niveau 2 et plus. Ces produits portent sur les précipitations, la vapeur d’eau, le rayonnement et la classification des nuages. Ils sont mis à disposition des utilisateurs dans des formats standards : HDF4, HDF5, ou NetCDF, selon les spécifications du produit.

Combiner l’information géostationnaire avec celle des satellites défilants

Via le SATMOS et l’ISRO, ICARE héberge donc les données de niveau 1 des satellites géostationnaires et celles de Megha-Tropiques. La combinaison de ces données permet la réalisation de produits de niveau 4 innovants et utiles pour la météorologie et l’hydrologie tropicales ainsi que pour la caractérisation du cycle de vie des nuages convectifs.

Les satellites géostationnaires permettent une haute résolution temporelle et sont particulièrement utiles pour la détection et le suivi des systèmes de nuages convectifs. Les instruments micro-ondes en orbite basse dont le radiomètre sondeur SAPHIR (lien), présent sur Megha-Tropiques, permettent de mesurer le profil vertical de l’humidité dans l’atmosphère (avec plusieurs passages journaliers en zone tropicale grâce à son orbite très inclinée).

A titre d’exemple, la chaîne de traitement TAPEER (Tropical Amount of Precipitation with Estimation of Errors) , opérée par ICARE et issue d’un algorithme développé par le Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD/IPSL), fournit des produits de cumul de pluie journalier dans la zone intertropicale sur une grille de 1°.

* Satellite géostationnaire : satellite qui, placé sur une orbite circulaire à 36000 km d’altitude, tourne à la même vitesse que la Terre et donc semble fixe pour un observateur immobile au sol.