Les images satellite et radar sont des outils utiles pour connaître l'évolution de la météo en temps réel. Ce sont des observations réelles qui complètent les prévisions météorologiques.
Cet article couvrira :
I. Satellite
Les satellites sont dans l'espace et nous offrent une perspective totalement différente de celle que nous avons depuis la Terre. Au lieu d'observer les nuages d'en bas, les satellites nous offrent une vue d'en haut.
La plupart des images satellites disponibles en ligne proviennent de satellites géostationnaires . Ces derniers restent constamment au-dessus du même point au-dessus de la Terre. Ce point de vue fixe leur permet de voir la même image à tout moment, ce qui est idéal pour réaliser des animations temporelles et observer le mouvement des nuages.
Cinq satellites géostationnaires couvrent le globe, sauf aux très hautes latitudes proches des pôles.
source : https://ncics.org/
Voici différents types d’images créées par ces satellites géostationnaires.
1) Visible
Cette image satellite est identique à ce que vous verriez de vos propres yeux si vous étiez à l'intérieur du satellite et regardiez par le hublot. Elle indique la position des nuages et facilite la localisation des grands systèmes météorologiques, tels que les dépressions ou les ouragans.
Plus un nuage est blanc, plus il est généralement épais. Ainsi, un nuage épais comme un cumulonimbus sera entièrement blanc, tandis qu'un nuage fin comme un cirrus sera gris.
L'image ci-dessous, étant visible comme l'œil humain, n'est disponible que pendant la journée et non la nuit, ce qui constitue une limitation assez importante.
Source : https://learningweather.psu.edu/
Image visible de l'ouragan Katrina (2015)
Source : https://www.researchgate.net/
2) Infrarouge
Les satellites infrarouges permettent de mesurer la température du premier obstacle touché par le faisceau émis. Cette technologie est similaire à celle des lunettes infrarouges nocturnes, qui permettent de voir les corps et objets chauds la nuit.
En cas de nuages, la longueur d'onde émise par le satellite atteint d'abord le sommet du nuage, puis est réfléchie vers le satellite. La température de l'émission au sommet du nuage peut être calculée, ce qui indique la hauteur du sommet. Par conséquent :
Une couleur blanche indique un nuage dont le sommet est très haut (par exemple, cirrus, cirrostratus, cumulonimbus)
Une couleur moins blanche indique un nuage de niveau moyen (par exemple, alto stratus, alto cumulus)
Une couleur grise indique un nuage de bas niveau (par exemple, un cumulus)
Ci-dessous, une image satellite infrarouge de PredictWind : plus la couleur est blanche, plus le sommet du nuage est haut.
3) Infrarouge amélioré
Comme toute image, les images satellites peuvent être traitées pour en modifier les couleurs afin d'en faciliter la lecture. Une pratique courante consiste à colorier les zones froides correspondant aux nuages dont le sommet est élevé (par exemple, cumulonimbus, cirrus, etc.). Ces zones colorées représentent généralement des zones de convection élevée/profonde qui s'étendent très haut dans l'atmosphère et peuvent être associées à des zones de fortes pluies, etc. Voir l'image ci-dessous :
Une image satellite fixe est utile, mais l'animation de ces images dans le temps donne la meilleure compréhension des nuages et de la façon dont ils se déplacent, voir l'animation ci-dessous :
II. Radar
Un radar pluviométrique diffère d'un satellite météorologique. Premièrement, il est situé sur terre et non dans l'espace. Deuxièmement, il mesure la quantité d'eau qui précipite. Ainsi,
Les satellites météorologiques indiquent la couverture nuageuse.
Le radar de pluie indique la quantité de précipitations dans le nuage.
Le radar émet une micro-onde. S'il y a de l'eau, elle est réfléchie vers le satellite, et la quantité d'eau qui précipite peut être déduite en fonction de la réflectivité. L'unité est le décibel (dBZ). Plus la couleur est chaude, plus la pluie est intense.
Comme les images satellites, les images radar de pluie peuvent être animées, montrant ainsi le déplacement des cellules de pluie. Il est alors possible d'estimer leur direction et la probabilité d'être impactées.
III. Image combinée satellite et radar par PredictWind
Comme mentionné précédemment, les images satellite et radar sont complémentaires. PredictWind utilise le traitement d'image pour fusionner les deux images et créer l'image hybride, comme illustré ci-dessous.
Les zones blanches et grises sont des nuages provenant du satellite infrarouge.
Les zones colorées représentent la pluie provenant du radar de pluie.
IV. Analyse des images satellites et radar
Exemple 1 : Image satellite d'une dépression de l'Atlantique
Ci-dessous une image visible d'une basse pression dans l'hémisphère nord.
Cette image peut être utilisée pour identifier le centre de la dépression, le froid et le chaud, le front occlus, la section d'air chaud, comme indiqué ci-dessous.
Exemple 2 : Orage violent
Le radar de pluie permet d'identifier les zones d'orages violents et peut donner un avertissement précoce d'un événement extrême à court terme.
Par exemple, dans la mer Méditerranée, à la fin de l’été, les orages peuvent rapidement se transformer en événements météorologiques extrêmes lorsque l’eau est encore chaude.
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Des cellules de couleur intense et également des formes en arc/arc sont possibles :
Exemple 3 : Brouillard
Le brouillard est un type particulier de nuage. Ce nuage se trouve près du sol, à très basse altitude, et sa température est similaire à celle du sol.
Pendant la journée, le brouillard est visible sur les images satellites visibles et non visible sur l'image infrarouge puisque le nuage a la même température que le nuage voisin.
Vous pouvez donc identifier les zones de brouillard en comparant les images visibles et IR.
Exemple 4 : Zone de convergence intertropicale (pot au noir)
Associées à un radar de pluie embarqué, les images satellites peuvent donner des indications sur l'emplacement des zones de stagnation et sur les meilleurs endroits à traverser.
