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    De nouveaux avis de météo spatiale au service de l'aviation

    Carte du trafic aérien régulier dans le monde en juin 2009. Crédit :Par Jpatokal/Wikimedia Commons/CC

    Un nouveau système consultatif international s'efforce de protéger les équipages et les passagers des avions des impacts de la météo spatiale, grâce en partie aux efforts d'une équipe de développeurs du CIRES et de la NOAA, prévisionnistes, et scientifiques à Boulder, Colorado.

    « Les orages ou la neige peuvent perturber les vols. Ce que nous appelons « la météo spatiale » peut être perturbateur, trop, " a déclaré Rob Steenburgh, scientifique et prévisionniste au Space Weather Prediction Center (SWPC) de la NOAA. Ainsi, lorsque l'Organisation de l'aviation civile internationale des Nations Unies a sollicité l'intérêt des centres de météorologie spatiale du monde entier pour créer un nouveau système consultatif pour l'aviation, SWPC a offert son aide, au nom des États-Unis.

    La « météo spatiale » fait généralement référence aux conditions changeantes dans l'espace et dans l'atmosphère terrestre qui résultent de l'activité provenant du Soleil. Les "vents" solaires peuvent monter et descendre, en secouant le champ magnétique terrestre, et lorsqu'une éjection de masse coronale (CME) passe par la Terre, cela peut sérieusement ébranler ce champ magnétique. Une telle « météo spatiale » peut temporairement perturber les systèmes de navigation et de communication et peut même augmenter les niveaux de rayonnement dans l'atmosphère.

    Et, comme dans le cas d'un blizzard ou d'un orage imminent, les compagnies aériennes peuvent prendre des mesures, modifier la trajectoire de vol d'un aéronef pour éviter ou réduire les impacts, a déclaré Hazel Bain, physicienne solaire du CIRES, qui a travaillé sur le projet l'année dernière. Un avis de rayonnement modéré, par exemple, pourrait inciter les compagnies aériennes à détourner des avions des régions polaires, elle a dit, puisque les vols au-dessus des pôles sont plus exposés aux rayonnements que les vols à des latitudes plus basses. Le CIRES est un partenariat entre la NOAA et l'Université du Colorado Boulder.

    Fin 2018, L'OACI a choisi SWPC pour être l'un des trois centres de prévision du monde entier à commencer à émettre des avis de météorologie spatiale à l'intention de la communauté de l'aviation civile. À peine 12 mois plus tard, Le système de SWPC était opérationnel.

    "Cette nouvelle capacité permettra aux équipages de conduite et aux experts des opérations aériennes d'utiliser les informations les plus récentes possibles sur tout événement solaire susceptible d'avoir un impact sur les systèmes de l'avion ou la santé des passagers, ", a déclaré le secrétaire général de l'OACI, le Dr Fang Liu, dans un communiqué à la fin de l'année dernière.

    Le projet s'est concentré sur trois principaux types d'impact sur l'aviation :Perturbations de la navigation par satellite; perturbations des communications radio HF, et les niveaux de rayonnement (voir encadré ci-dessous).

    Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA à Boulder, Crédit colo. :Katie Palubicki/Centres nationaux CIRES et NOAA pour l'information sur l'environnement.

    Une quinzaine de scientifiques du CIRES et de la NOAA, les développeurs de logiciels et les prévisionnistes ont passé l'année dernière à courir pour concevoir un système qui répondrait aux spécifications de l'OACI - cette organisation a décidé, par exemple, quels niveaux de rayonnement constitueraient un événement « modéré » et ce que signifie une perturbation « grave » des systèmes mondiaux de navigation par satellite.

    Pour chaque type d'impact, l'équipe nécessaire pour développer ou intégrer des modèles de l'environnement Soleil-Terre, pour soutenir l'aviation 24h/24 et 7j/7. Pour le rayonnement, par exemple, ils ont introduit un modèle de la Federal Aviation Administration, dit Bain. Pour les avertissements de navigation par satellite, ils ont rapidement terminé un modèle qui était déjà en préparation (ROTI ou Rate of Total-Electron-Content Index). Et pour les communications à haute fréquence, ils ont tiré parti d'un autre modèle existant, le CTIPe, pour l'électrodynamique de la plasmasphère ionosphère couplée à la thermosphère.

    C'était déjà assez compliqué. Mais le projet a également exigé une attention particulière aux interfaces utilisateur et aux outils électroniques dont les prévisionnistes auraient besoin pour les aider à émettre des avis sur les conditions actuelles, et conditions prévisionnelles 6, 12, 18 et 24 heures.

    "Nous avons construit des interfaces intuitives en travaillant directement avec les prévisionnistes, " a déclaré Ben Rowells, un développeur CIRES en SWPC. Les prévisionnistes s'intéressent à un phénomène de météorologie spatiale appelé scintillation ionosphérique, par exemple, ce qui peut avoir un impact sur la navigation. « Un prévisionniste peut sélectionner des zones sensibles sur une carte de données animée et émettre rapidement un avis, " a déclaré Rowell.

    Depuis fin novembre, l'équipe de SWPC s'est relayée pendant deux semaines avec les autres équipes—tous deux des consortiums internationaux qui ont développé des systèmes consultatifs indépendants—pour émettre des avis.

    "C'était révolutionnaire, " a déclaré Steenburgh de la NOAA. " Bien qu'il reste encore du travail à faire, les modèles et l'interface utilisateur ont été mis à la disposition des prévisionnistes de SWPC grâce à un effort héroïque de pratiquement toutes les parties de SWPC. »

    Au cours des trois mois qui ont suivi le début des avis, aucun centre de météorologie spatiale n'a émis d'avertissements "modérés" ou "graves" dans aucune catégorie, dit Steenburgh. Cette accalmie ne durera pas, cependant, à mesure que nous nous dirigeons vers le prochain maximum du cycle solaire, devrait arriver dans environ quatre ans.


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