Mieux prévoir la météo avec de nouveaux satellites européens

Les pré­vi­sion­nistes seront en mesure d’i­den­ti­fier plus rapi­de­ment et avec plus d’efficacité les phé­no­mènes météo­ro­lo­giques extrêmes, grâce à quatre nou­veaux satel­lites ima­geurs et deux satel­lites son­deurs, dont le lan­ce­ment est pré­vu entre 2022 et 2030.

Les Météo­sat de Troi­sième Géné­ra­tion (ou MTG) rem­pla­ce­ront pro­gres­si­ve­ment les satel­lites de deuxième géné­ra­tion actuel­le­ment en opé­ra­tion dans l’espace. Le pre­mier d’entre eux sera lan­cé à la fin de cette année, pour être opé­ra­tion­nel en 2023, sui­vi de trois modèles simi­laires et de deux satel­lites sondeurs. 

Avec eux, les images envoyées vers la Terre seront deux fois plus pré­cises et plus fiables : elles seront rafraî­chies toutes les 10 minutes (contre 15 minute aujourd’hui), c’est-à-dire, qua­si­ment en temps réel. Ils dis­po­se­ront éga­le­ment d’un nou­vel ins­tru­ment de détec­tion de la foudre inédit en Europe (appe­lé Light­ning Ima­ger) qui per­met­tra d’observer les éclairs avec beau­coup plus de pré­ci­sion que les sys­tèmes actuels, qui fonc­tionnent depuis le sol et qui ne peuvent pas donc détec­ter les éclairs entre les nuages et ceux qui sont sur le point de tou­cher le sol. 

Ils seront éga­le­ment en mesure de détec­ter pré­co­ce­ment les orages vio­lents et d’autres évè­ne­ments météo­ro­lo­giques extrêmes. Ce type de phé­no­mènes est sus­cep­tible de deve­nir de plus en plus fré­quent à l’avenir à cause du réchauf­fe­ment cli­ma­tique. Les nou­velles obser­va­tions per­met­tront d’améliorer nos connais­sances de ces évè­ne­ments et d’alerter les popu­la­tions quand c’est nécessaire.

Les don­nées issues de ces satel­lites (cent fois plus nom­breuses que celles obte­nues par les satel­lites de deuxième géné­ra­tion) seront uti­li­sées dans de nou­veaux modèles par l’Organisation euro­péenne pour l’exploitation des satel­lites météo­ro­lo­giques (EUMETSAT), le coor­di­na­teur du réseau satel­lite météo européen.

En France, c’est le Centre de météo­ro­lo­gie spa­tiale de Lan­nion, en Bre­tagne, qui est char­gé de trai­ter les don­nées. L’avantage de ce site est qu’il béné­fi­cie d’une bonne récep­tion, car il n’est pas pol­lué par d’autres récep­teurs de satel­lites que l’on trouve dans les métro­poles plus grandes – comme Tou­louse, par exemple, qui est le centre névral­gique de Météo-France.

L’objectif est de faire les meilleures pré­vi­sions pos­sibles afin de pou­voir pré­ve­nir et sécu­ri­ser les per­sonnes et les biens.

Les Météo­sat de Seconde Géné­ra­tion (MSG) pos­sèdent un radio­mètre ima­geur qui fonc­tionne dans les par­ties visibles et infra­rouges du spectre élec­tro­ma­gné­tique. Cet ima­geur observe la Terre dans 12 canaux dif­fé­rents avec une réso­lu­tion de 1 km pour le canal Haute Réso­lu­tion Visible et 3 km pour les autres canaux. Par rap­port aux MSG, nous avons encore plus de canaux avec les MTG et plus de balayages, donc une meilleure pré­ci­sion. Ces infor­ma­tions seront utiles au quo­ti­dien, notam­ment dans les phé­no­mènes à risque.

Après le lan­ce­ment, il y aura une phase de test sui­vie par une phase d’utilisation ini­tiale où les pré­vi­sion­nistes appren­dront à s’approprier les nou­veaux ins­tru­ments. Nous allons dis­po­ser d’une qua­li­té d’image et de détec­tion de plus en plus riches dans plu­sieurs canaux, pour atteindre une très haute réso­lu­tion d’en­vi­ron 500 mètres pour le canal fonc­tion­nant dans le spectre du visible. L’objectif est de faire les meilleures pré­vi­sions pos­sibles afin de pou­voir pré­ve­nir et sécu­ri­ser les per­sonnes et les biens. 

Les satel­lites Météo­sat actuels pro­duisent des images en com­po­si­tion et en cou­leur, et ceux de la troi­sième géné­ra­tion feront de même. Le but, pour les deuxièmes et troi­sièmes géné­ra­tions, est de créer des images de syn­thèse mul­ti-spectre en y « conden­sant » les obser­va­tions de dif­fé­rents canaux de satellites. 

Il existe à ce titre plu­sieurs types de satel­lites : tout d’abord les satel­lites « géo­sta­tion­naires », qui observent tou­jours le même endroit sur la Terre et qui sont situés à une alti­tude de plus de 30 000 kilo­mètres. Ils ont une vitesse de rota­tion iden­tique à celle de la Terre et nous per­mettent de réa­li­ser des ani­ma­tions météo­ro­lo­giques. En revanche, les satel­lites dits « défi­lants » tournent autour de la Terre et ne voient pas la même bande de tra­jec­toire. Ces satel­lites sont situés à une alti­tude net­te­ment plus basse, 800 km seule­ment, ce qui per­met d’obtenir des images beau­coup plus pré­cises, notam­ment des nuages bas ou du brouillard. 

En uti­li­sant les dif­fé­rents canaux de satel­lites, nous sommes en mesure de réa­li­ser ce qu’on appelle un état ini­tial de l’atmosphère. Cela nous per­met­tra de cor­ré­ler ce que nous obser­vons avec ce que nous pré­voyons. Pour faire une bonne pré­vi­sion, nous devons savoir ce qui se passe actuel­le­ment mais aus­si ce qui s’est pas­sé il y a quelques jours, un peu plus au large de l’Atlantique, par exemple. Nous pour­rons ain­si obser­ver l’évolution des masses nua­geuses et en faire une bonne représentation.

Le but est de créer des images de syn­thèse mul­ti-spectre en conden­sant les obser­va­tions de dif­fé­rents canaux de satellites.

Les images résul­tantes sont en dégra­dé de noir et blanc, une sorte de repré­sen­ta­tion pho­to­gra­phique de la réflec­ti­vi­té des nuages. Les cou­leurs blanches écla­tantes repré­sentent les nuages qui sont géné­ra­le­ment très épais, car ils reflètent for­te­ment la lumière du soleil. Les nuages plus petits sont plus gri­son­nants, voire un peu sombre, et sont sou­vent des nuages bas char­gés de pluie et qui ont donc une faible réflec­ti­vi­té, car ils absorbent davan­tage de lumière.

La nuit, en revanche, nous uti­li­sons les canaux infra­rouges qui prennent la tem­pé­ra­ture de la pre­mière couche de nuages ren­con­trée. Plus le nuage est haut, plus la tem­pé­ra­ture est basse. Et plus la tem­pé­ra­ture est basse, plus la cou­leur est claire. C’est pour­quoi les nuages éle­vés appa­raissent blancs dans l’infrarouge. Pour une pré­vi­sion à courte échéance, il convient de consul­ter une ani­ma­tion com­po­sée de plu­sieurs images. Cepen­dant, les ana­lyses sont plus dif­fi­ciles à cer­taines périodes de l’année – l’automne, par exemple, où nous trou­vons par­fois des nuages bas qui ont la même tem­pé­ra­ture que le sol, ce qui les rend dif­fi­ciles à distinguer. 

Propos recueillis par Isabelle Dumé

Réfé­rences

https://​www​.eumet​sat​.int/​m​t​g​-​l​i​g​h​t​n​i​n​g​-​i​mager

https://​meteo​france​.com