La vitesse et la way du vent fournissent des indices pour prévoir les problems météorologiques. En fait, le vent affect la development des nuages en rapprochant la vapeur d’eau. Les scientifiques de l’atmosphère ont maintenant trouvé une nouvelle façon de mesurer le vent en développant un algorithme qui utilise les données des mouvements de la vapeur d’eau. Cela pourrait aider à prévoir les événements extrêmes comme les ouragans et les tempêtes.
Une étude publiée par des chercheurs de l’Université de l’Arizona dans la revue Geophysical Investigation Letters fournit, pour la première fois, des données sur la distribution verticale des vents horizontaux au-dessus des tropiques et des latitudes moyennes. Les chercheurs ont obtenu les données sur le mouvement de la vapeur d’eau en utilisant deux satellites opérationnels de la Nationwide Oceanic and Atmospheric Administration, ou NOAA, l’agence fédérale de prévision météorologique.
Le vent rassemble tout le reste de l’atmosphère, y compris les nuages, les aérosols, la vapeur d’eau, les précipitations et les radiations, a déclaré Xubin Zeng, co-auteur de l’étude et directeur du Weather Dynamics and Hydrometeorology Collaborative à l’UArizona. Mais il est resté quelque peu insaisissable.
“Nous n’avons jamais très bien connu le vent. Je veux dire, c’est la dernière frontière. C’est pourquoi je suis excité”, a déclaré Zeng.
Grâce à des algorithmes moreover avancés, a déclaré Zeng, les chercheurs ont pu estimer les vents horizontaux non seulement à une altitude, mais à différentes altitudes au même endroit.
“Ce n’était pas feasible il y a dix ans”, a déclaré Zeng.
La mesure du vent se fait généralement de trois manières différentes, a expliqué Zeng. La première consiste à utiliser une radiosonde, un ensemble instrumental suspendu sous un ballon de 6 pieds de significant. Les capteurs de la radiosonde mesurent la vitesse et la direction du vent et mesurent la pression atmosphérique, la température et l’humidité relative. Les inconvénients des ballons radiosondes, a déclaré Zeng, sont le coût. Chaque lancement pourrait coûter approximativement 400 à 500 dollars, et certaines régions, comme l’Afrique et la forêt amazonienne, ont des stations de radiosondage limitées. L’autre limitation est que les radiosondes ne sont pas disponibles au-dessus des océans, a déclaré Zeng.
Une autre façon de mesurer le vent consiste à utiliser le sommet des nuages, qui est la hauteur à laquelle se trouve la partie supérieure seen du nuage, a déclaré Zeng. En suivant le mouvement du sommet des nuages à l’aide de données satellitaires géostationnaires, les professionals météorologiques surveillent la vitesse et la way du vent à une certaine hauteur. Mais Zeng a déclaré que les sommets des nuages existent la plupart du temps en dessous de 2 miles ou au-dessus de 4 1/2 miles au-dessus de la surface area de la Terre, selon que les nuages sont bas ou hauts. Cela signifie que les informations sur le vent ne sont généralement pas disponibles au milieu, entre 2 et 4 1/2 milles.
Lidar, qui signifie détection et télémétrie de la lumière, est une méthode qui mesure avec précision les mouvements du vent à différentes altitudes et fournit de très bonnes données, a déclaré Zeng. Mais avec le lidar, les mesures ne peuvent être acquises que dans un “rideau” vertical, avec un vent mesuré généralement dans la path est-ouest, a-t-il ajouté.
De nos jours, a déclaré Zeng, pour étudier des sujets tels que la qualité de l’air et la dispersion des cendres volcaniques, qui sont directement influencés par le vent, les authorities utilisent des modèles de prévision météorologique pour ingérer des mesures provenant de différentes sources plutôt que d’utiliser des mesures directes du vent. Mais les sorties du modèle ne sont pas assez bonnes lorsqu’il y a des précipitations, a déclaré Zeng.
Dans leur étude, Zeng et son équipe ont évité d’utiliser les données des modèles. Ils ont plutôt utilisé les données du mouvement de la vapeur d’eau enregistrées par les deux satellites NOAA. Les satellites se sont déplacés dans la même course séparés par un intervalle de 50 minutes, et ils ont détecté le mouvement de la vapeur d’eau par rayonnement infrarouge.
Bien que nos yeux ne puissent pas détecter les mouvements infimes de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, l’auteur principal de l’étude, Amir Ouyed, membre du groupe de recherche de Zeng, a utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique qui améliorent le traitement des images pour suivre la vapeur d’eau.
“Pendant des décennies, les gens disaient:” Vous devez déplacer suffisamment le sommet du nuage ou les vapeurs d’eau pour pouvoir voir la différence de motif. Mais maintenant, nous n’avons moreover besoin de faire cela”, a déclaré Zeng.
“La résolution des données est grossière, avec une taille de pixel de 100 kilomètres. C’est une démonstration de la faisabilité de notre long run mission satellite que nous poursuivons où nous espérons fournir la résolution de 10 kilomètres”, a déclaré Zeng.
Zeng et ses collaborateurs d’autres institutions prévoient de poursuivre une nouvelle mission éolienne par satellite dans laquelle ils envisagent de combiner les données sur le mouvement de la vapeur d’eau et les mesures du lidar du vent pour fournir de meilleures mesures du vent dans l’ensemble.