« Circulation et météo, ensemble à l'heure !", lance votre radio locale, tandis que votre smartphone connaît la météo à l'autre bout du monde. Un réseau de satellites sifflant autour de la Terre et collectant des montagnes de données permet un accès constant et étendu à des prévisions météorologiques précises. Un seul satellite, tels que le satellite environnemental opérationnel géostationnaire-R de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) lancé en 2016, peut collecter 3,5 téraoctets de données météorologiques par jour.

Mais comment les scientifiques s'assurent-ils que les données météorologiques mesurées par satellite sont bonnes ? Ils peuvent comparer des données en direct avec des données de référence de haute qualité provenant de satellites en orbite. La mise à disposition de ces ressources est l'un des objectifs du Système mondial d'interétalonnage basé sur l'espace (GSICS), un consortium international de 15 agences satellitaires qui collaborent à la surveillance des satellites et au développement de méthodes pour garantir la qualité de leurs données météorologiques.

« La qualité des données satellitaires détermine à quel point les nations – et le monde – peuvent être préparées lorsqu'il s'agit d'événements liés à la météo, " a déclaré le directeur adjoint du GSICS, Manik Bali, un assistant de recherche du corps professoral au Centre interdisciplinaire des sciences du système terrestre (ESSIC), un centre commun de l'Université du Maryland et du Goddard Space Flight Center de la NASA. Bali est également une filiale de la NOAA.

L'Organisation météorologique mondiale (OMM), une institution spécialisée des Nations Unies et le Groupe de coordination des satellites météorologiques (CGMS), a lancé GSICS en 2005. L'ESSIC apporte un soutien en main-d'œuvre et en infrastructure à GSICS, y compris les serveurs nécessaires pour partager les données entre les collaborateurs de GSICS dans le monde entier, permettant la surveillance des satellites météorologiques entre les agences membres et la correction des anomalies de mesure en temps réel.

Une percée GSICS a eu lieu en 2011, avec un article démontrant qu'un algorithme développé par GSICS corrigeait une différence de température d'environ 3 degrés Celsius entre deux satellites. Les résultats ont été publiés dans le Bulletin de l'American Meteorological Society. Bien que cette différence de température puisse sembler faible, les nations du monde ont récemment négocié l'Accord de Paris sur le climat, qui cherche à limiter le réchauffement climatique à un maximum de 2 degrés Celsius au-dessus des températures préindustrielles.

Toujours en 2011, Cheng-Zhi Zou, un chercheur scientifique de la NOAA et ancien président du sous-groupe micro-ondes GSICS, ont intercalibré 38 ans de données climatiques—à partir de 1979—pour générer ce que la NOAA appelle un enregistrement de données climatiques fondamentales (FCDR). Le FCDR a été publié dans le Journal of Geophysical Research:Atmospheres.

Lors de la réunion d'automne de l'American Geophysical Union (AGU) en décembre 2016, Bali a démontré que le FCDR de Zou était adapté à la surveillance des satellites hyperfréquences, y compris le sondeur hyperfréquence à technologie avancée à bord du système conjoint de satellite polaire de la NOAA/NASA (JPSS). Une fois lancé, Le JPSS remplacera le système national de satellites environnementaux opérationnels en orbite polaire vieillissant et fournira une couverture de surveillance mondiale complète deux fois par jour. Bali espère que le FCDR aidera à surveiller et à ajuster les données recueillies lors des missions JPSS.

Lors de la récente réunion de l'AGU, Bali a également montré que l'interféromètre de sondage atmosphérique infrarouge (IASI) de l'Organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiques et le sondeur infrarouge atmosphérique de la NASA présentent un comportement suffisamment stable pour servir de références en orbite. L'étalonnage par rapport à ces satellites peut réduire les erreurs de 2 degrés Celsius à moins de 0,1 degré Celsius.

"Cela a donné une grande confiance à la communauté d'étalonnage GSICS qui utilise IASI-A comme référence en orbite pour surveiller ses satellites géostationnaires, ", a déclaré Bali.

Avancer, Les collègues de Bali à l'ESSIC continueront à soutenir les objectifs scientifiques de la mission satellitaire JPSS par le biais du Cooperative Institute for Climate and Satellites (CICS), qui est géré par l'ESSIC et a été créé en 2009 dans le cadre d'un accord de 93 millions de dollars avec la NOAA.

« Le leadership de l'ESSIC dans le soutien de ces initiatives mondiales est très important, " a déclaré Bali. " En regardant vers l'avenir, Je vois une bien plus grande interaction entre la NOAA et l'ESSIC/CICS, ce qui aidera la NOAA à diriger les efforts mondiaux d'étalonnage des satellites."

La présentation, "Sélection de références en orbite pour le Global Space Based Inter-Calibration System" par Manik Bali, Fuzhong Weng, Lawrence E Flynn, Cheng-Zhi Zou, Ralph Ferraro et Thomas Pagano a été donné le 13 décembre, 2016, à la réunion d'automne de l'American Geophysical Union.

Le papier, "Le système mondial d'inter-étalonnage basé dans l'espace" par M. Goldberg, G. Ohring, J. Butler, C. Cao, R. Datla, D.R. Doelling, V. Gartner, T. Hewison, B. Iacovazzi, D. Kim, T. Kurino, J. Lafeuille, P. Minnis, D. Renaut, J. Schmetz, D. Tobin, L. Wang, F. Weng, X. Wu, F. Yu, P. Zhang, et T. Zhu a été publié dans le numéro d'avril 2001 du Bulletin de la Société météorologique américaine.

Le papier, "Intersatellite calibration of AMSU-A observations for weather and climate applications" de Cheng-Zhi Zou et Wenhui Wang a été publié le 13 décembre 2011 dans le Journal of Geophysical Research :Atmosphères .