Chloé Leroy Le nouveau satellite Aeolus de l’ESA mesure de manière fiable la vitesse du vent également dans les couches d’air supérieures et donc dans une région de l’atmosphère où les autres mesures directes du vent à l’échelle mondiale sont relativement rares. C’est le résultat d’une étude pour laquelle les données du satellite ont été comparées aux observations de vent des ballons stratosphériques. Les futurs satellites éoliens devraient augmenter la résolution verticale pour mieux résoudre les ondes de gravité sous les tropiques, écrit l’équipe de chercheurs de l’Institut Leibniz pour la recherche troposphérique (TROPOS), l’Agence spatiale européenne (ESA), le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme. (ECMWF), l’Université de Hambourg et la société Google Loon. L’étude a maintenant été publiée dans le Quarterly Journal de la Royal Meteorological Society.
La qualité des modèles de prévision numérique du temps et donc des prévisions météorologiques dépend fortement des données disponibles. Au cours des dernières décennies, un système d’observation global s’est donc constitué, qui comprend également des profils de vent provenant de ballons météorologiques, des données d’aéronefs ou des systèmes radar profileurs de vent. Cependant, la plupart de ces données proviennent de l’hémisphère nord densément peuplé. Dans l’hémisphère sud, au-dessus des océans et surtout sous les tropiques, le réseau de mesures directes est encore relativement peu dense.
Ce nouveau satellite embarque un puissant laser, l’Atmospheric Laser Doppler Instrument (ALADIN). ALADIN est le leading lidar de vent Doppler dans l’espace à fournir des profils de vitesse horizontale du vent depuis la area de la Terre ou depuis le sommet de nuages épais jusqu’à une hauteur d’environ 30 km à l’échelle mondiale. Pour ce faire, le satellite émet de courtes impulsions laser ultraviolettes en orbite autour de la Terre. Une petite partie de ces impulsions lumineuses est renvoyée vers le satellite par des molécules d’air, des aérosols et des nuages, puis collectée et traitée dans le détecteur. Pour un tour du monde, Aeolus prend 90 minutes, en une semaine le satellite collecte des données de vent autour du world entier. Ces données sont assimilées par les centres de prévisions météorologiques du monde entier pour améliorer leurs prévisions. Comme il n’y a pas eu de missions satellites comparables jusqu’à présent, les données sont vérifiées de manière particulièrement critique et comparées avec d’autres mesures de vent.
Une étude récemment publiée a utilisé les données de 229 ballons stratosphériques du projet Loon entre juillet 2019 et décembre 2020 d’Amérique latine tropicale, de l’océan Atlantique, d’Afrique et de l’océan Indien à des fins de comparaison. Loon était un projet professional qui avait fourni aux régions éloignées un accès Internet via des ballons à hélium dans la stratosphère. Les ballons, qui mesuraient environ 12 mètres de diamètre, agissaient comme des stations flottantes de téléphonie cell à des altitudes de 16 à 20 kilomètres au-dessus du sol. Pour entretenir le réseau, les ballons devaient corriger automatiquement la way du vent en modifiant l’altitude. Cela a créé un vaste ensemble de données sur les vitesses du vent dans ces couches atmosphériques, qui comble en partie le manque de données sur le vent à cette altitude dans le système d’observation mondial. Le projet Loon a été interrompu en 2021 pour des raisons économiques, mais il reste un ensemble de données très intéressant pour la recherche atmosphérique.
“Notre analyse confirme que le satellite Aeolus fournit des mesures de vent presque sans biais dans la haute troposphère et la basse stratosphère. En revanche, le modèle météorologique actuel de l’ECWMF sous-estime systématiquement la vitesse du vent d’environ 1 mètre par seconde, ce qui pourrait être démontré par le Données d’Aeolus et de Loon. Ces résultats sont importants pour mieux comprendre les processus dynamiques dans la haute troposphère et la basse stratosphère et pour améliorer encore les modèles météorologiques », souligne le Dr Sebastian Bley de TROPOS, qui a travaillé pour l’étude à l’ESA à Frascati, en Italie. Une autre recommandation des chercheurs est d’effectuer in addition de mesures verticales pour pouvoir fournir in addition d’informations sur le vent dans les couches atmosphériques. Cela pourrait encore améliorer la précision des prochains satellites éoliens. En moreover de la vitesse du vent, Aeolus fournit également des informations sur les aérosols et les nuages, mais uniquement through une partie de la lumière rétrodiffusée. “Nous espérons que les futures missions éoliennes pourront également mesurer la dépolarisation, la rotation de la lumière lorsqu’elle est réfléchie. explique Bley.
Aeolus a été développé en tant que mission d’exploration avec une durée de vie prévue de 3 ans pour démontrer la technologie d’un lidar éolien Doppler dans l’espace. Cependant, les attentes ont été dépassées et Aeolus fournit maintenant des données précieuses depuis as well as de 4 ans. Les données de vent sont désormais utilisées dans les prévisions météorologiques de plusieurs services météorologiques à travers l’Europe, tels que le Services météorologique allemand (DWD), et ont été convaincantes en raison de leur affect optimistic sur la qualité des prévisions météorologiques. La voie à suivre pour la mission de suivi Aeolus-2 a été récemment décidée lors de la réunion ministérielle de l’ESA et sera développée conjointement par l’ESA et EUMETSAT.
En septembre. Leur summary est que l’utilisation des données de vent d’Aeolus est in addition efficace là où il n’y a pas de vols de reconnaissance dans les ouragans et pourrait donc avoir le moreover grand effects positif sur la prévision des cyclones tropicaux dans les océans Pacifique et Indien.
Avec ces deux nouvelles études sous les tropiques, les odds augmentent que les données d’Aeolus soient également utilisées en dehors de l’Europe et qu’une mission de suivi puisse améliorer les prévisions météorologiques.
