MÉTÉOROLOGIE
Des réseaux d’observation à l’échelle planétaire
Pour obtenir une image tridimensionnelle de l’atmosphère, aussi étendue et précise que possible, des réseaux d’observation performants ( stations météorologiques, radars, lidars, radiomètres …) ont été installés au sol, sur mer (bateaux, bouées) et en altitude (ballons-sondes, avions, satellites).
Des mesures fines des variations de la pression, de la température, de l’humidité et du vent avec l’altitude sont effectuées à l’aide de radiosondes placées sous des ballons météorologiques gonflés à l'hélium. Les stations de radiosondage sont réparties dans le monde entier et fournissent des mesures jusqu'à une trentaine de kilomètres d'altitude. En France, en 2014, 19 stations de radiosondage font partie de ce réseau : 7 en métropole et 12 en outre-mer.
Les capteurs de télédétection active (radars profileurs de vent, sodars ou sondeurs acoustiques, lidars, etc.) fournissent de façon automatique et fréquente les variations verticales (ou profils verticaux) de divers paramètres comme le contenu en eau liquide, l’humidité de l’air ou la force et la direction du vent. La mise en place de radars capables de détecter des échos en air clair et de réseaux de stations automatiques à forte fréquence d'observation permet de détecter la présence de certains phénomènes de petite échelle susceptibles de déclencher les orages, comme les courants de densité ou les ondes de gravité. Les courants de densité se manifestent par des poches d’air froid s’étalant au sol sous les orages. Les ondes de gravité sont des variations de pression atmosphérique concentriques créées par le déplacement vertical d’une masse d’air qui subit la poussée d’Archimède car elle a une densité différente de celle de son environnement.
Perturbation météorologique Ruth
Météosat/ Météo France
En raison de l'importance en superficie des océans et des régions désertiques, les mesures effectuées à partir de la surface terrestre n'offrent pas une couverture suffisante pour observer toutes les régions du Globe. Les capteurs embarqués sur satellites pallient en partie ces problèmes et s’insèrent dans le système mondial d’observation de l’atmosphère. Dans ce cadre, les satellites Météosat, mis en place par l’Organisation européenne pour l’exploitation de satellites météorologiques Eumetsat, observent les nuages de jour (canal visible) comme de nuit (canal infrarouge) et enregistrent une plage de longueurs d'onde pour lesquelles le rayonnement est absorbé par l'eau atmosphérique (le canal vapeur d'eau), ce qui fournit des informations sur les zones présentant des excès ou des déficiences en vapeur d'eau. Six autres satellites – dits géostationnaires car, placés à environ 35 880 kilomètres de la Terre, ils sont « fixes » au-dessus d’une région – permettent ainsi d'observer l'ensemble de la planète de façon continue. Pendant ce temps, des satellites à défilement, qui tournent autour de la Terre, fournissent des profils verticaux de température et d'humidité à l'extérieur des nuages. Placés à une altitude comprise entre 600 et 1 500 kilomètres, leurs mesures sont plus précises que celles des satellites géostationnaires, situés bien plus loin du sol.
Développé par le Centre national d'études spatiales (C.N.E.S.) pour Eumetsat, l'instrument I.A.S.I. (infraredatmosphericsounderinterferometer : interféromètre utilisant le rayonnement infrarouge pour effectuer des sondages atmosphériques) a permis une forte avancée dans la capacité des mesures satellitaires. Il a été installé sur les satellites météorologiques MetOp (Meteorological Operational) – lancés en 2006 et 2012 – pour évaluer à distance les variations verticales de température et d'humidité avec une résolution spatiale (1 km selon la verticale) et une précision (1 [...]
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Écrit par
- Jean-Pierre CHALON : ingénieur général des ponts, des eaux et des forêts honoraire
Classification
Médias
Voile nuageux de cirrostratus
S. Laflorencie
Cumulus
J.-P. Chalon
Perturbation météorologique Ruth
Météosat/ Météo France
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