Le potentiel des nouvelles mesures satellitaires pour la prévision numérique

Abstract

Le potentiel des nouvelles mesures satellitaires pour la prévision numérique RésuméEn prévision numérique du temps, l'emploi des mesures d'instruments passifs embarqués sur des satellites est progressivement complété par celui des mesures d'instruments actifs (radars, diffusomètres, lidars), dont la pénétration dans l'atmosphère permet une description plus détaillée des hydrométéores, des aérosols et du vent. En outre, la technique de radio-occultation GPS ouvre de nouvelles perspectives d'observation de la température et de l'humidité depuis l'espace. Abstract The potential of new satellite measuring techniques for numerical weather predictionThe use of observations from passive satellite instruments in numerical weather prediction is being progressively complemented by the use of active instruments. This provides a better description of hydrometeors, aerosols and winds due to improved atmospheric penetration. In addition, the GPS radio-occultation technique offers new perspectives for observing temperature and water vapour from space. Mesures satellitaires et prévision numériqueL'introduction progressive des observations satellitaires, depuis le début des années 1970, dans les systèmes d'analyse et de prévision du temps a véritable-ment révolutionné la qualité de ces derniers. Il a été démontré récemment que l'impact des données satellitaires sur la qualité des prévisions numériques était maintenant équivalent, sinon supé-rieur, à celui des données des radiosondages, et cela même dans l'hémisphère nord (Bouttier et Kelly, 2001). Ces dix dernières années, notamment, on a assisté à des progrès considérables dans l'usage des observations satellitaires, Jean-Noël Thépaut et Jean-François MahfoufCentre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT) Shinfield Park, Reading, Berkshire RG2 9AX -ROYAUME-UNI jean-noel.thepaut@ecmwf.int Télédétection passive et télédétection activeLes instruments actifs émettent un rayonnement électromagnétique et analysent, en fonction de la distance, le rayonnement rétrodiffusé (c'est-à-dire renvoyé vers l'instrument) par les hydrométéores, les particules ou les molécules situés sur le trajet du faisceau. Les instruments passifs se contentent de mesurer le rayonnement électromagnétique naturellement émis ou réfléchi par l'atmosphère. D'une manière générale, les instruments actifs ont une capacité de pénétration dans l'atmosphère supérieure à celle des instruments passifs. En effet, la résolution verticale est accrue, car on effectue une mesure résolue en distance, alors que la télédétection passive ne fournit qu'une mesure intégrée le long de la ligne de visée. Si l'on considère le cas particulier d'une atmosphère nuageuse, la télédétection passive dans les domaines visible et infrarouge permet surtout d'accéder aux propriétés du sommet des systèmes nuageux. En effet, l'opacité des nuages est telle que le rayonnement émis par les couches inférieures est en grande partie absorbé dans les couches supé-rieures. Dans le domaine des micro-ondes, en revanche, les instrum...

Apport de l'observation satellitaire pour la prévision du temps

“…Cette perturbation induite par l'atmosphère permet de restituer des informations sur la température et la vapeur d'eau de l'atmosphère entre 5 et 50 km. La géométrie des deux instruments conduit la radiooccultation à faire un sondage aux limbes de l'atmosphère (Thépaut et Mahfouf, 2003) avec une meilleure résolution verticale que les sondeurs au nadir dont il a été question jusqu'à présent. L'assimilation des angles de courbure au point d'impact (au lieu de profils de réfractivité ou de température qui sont des produits de niveau L2), traduisant le retard du signal reçu par rapport à sa propagation dans le vide, permet d'obtenir une mesure très précise et non biaisée, ne nécessitant pas d'information a priori autre que l'ébauche du modèle.…”