Les ouragans apportent de fortes pluies et des vents forts aux communautés côtières, une puissante combinaison qui peut entraîner des dégâts dévastateurs. En 2016, la NASA a lancé un ensemble de huit satellites appelés Cyclone Global Navigation Satellite System, ou CYGNSS, mission de recueillir plus de données sur les vents dans ces cyclones tropicaux dans le cadre d'un effort visant à accroître la couverture des données sur les ouragans et les prévisions d'aide. Alors que la première année de données est en cours d'évaluation, une capacité nouvelle et inattendue est apparue :la capacité de voir à travers les nuages ​​et la pluie les paysages inondés.

Les cartes des crues sont possibles grâce à l'une des innovations de la constellation CYGNSS. Le signal micro-ondes utilisé par les satellites CYGNSS pour détecter la vitesse du vent en fonction du clapot de l'océan n'est en fait pas du tout généré par les satellites. Au lieu de cela, les satellites utilisent les signaux constants et omniprésents du système Global Positioning Satellite (GPS), qui est également sensible aux réflexions de l'eau stagnante et à la quantité d'humidité dans le sol.

"Avant environ 2015, les gens savaient que vous pouviez utiliser les données de réflexion GPS au-dessus de la terre pour regarder diverses choses, mais il n'y avait pas eu beaucoup d'observations pour le prouver, " dit Clara Chew, chercheur à l'University Corporation for Atmospheric Research à Boulder, Colorado. "Avec le lancement de CYGNSS, nous avons enfin pu prouver que oui, ces signaux sont très sensibles à la quantité d'eau soit dans le sol, soit en surface."

Chew a développé des cartes des inondations du littoral du Texas après l'ouragan Harvey et de Cuba après l'ouragan Irma, ainsi que des cartes des crues du fleuve Amazone au Brésil, qui déborde ses rives de façon saisonnière.

"Quand nous avons fait notre première carte complète de l'Amazonie, tout le monde était vraiment choqué parce que vous pouvez voir beaucoup des plus petits, les plus petites rivières du bassin, et personne ne savait que nous allions voir des rivières d'une centaine de mètres de large dans les données, " Chew a dit, notant que la résolution native des données au-dessus de l'océan varie entre 10 et 15 km et qu'elle est moyenne à 25 kilomètres constants.

« Quand j'ai vu les premières images terrestres de plans d'eau intérieurs, J'ai été étonné de leur qualité, " a déclaré Chris Ruf, Chercheur principal de CYGNSS à l'Université du Michigan à Ann Arbor. « Nous savions à l'avance qu'il y aurait des cas de diffusion cohérente possibles. C'est le phénomène qui crée des images à haute résolution. Cela se produit rarement au-dessus de l'océan et nous n'avions pas vraiment réfléchi à la fréquence à laquelle cela pourrait se produire sur terre. que cela arrive assez fréquemment, et presque toujours lors de l'observation de petits plans d'eau intérieurs. Cela promet d'ouvrir de tout nouveaux domaines d'investigation scientifique."

L'avantage de CYGNSS par rapport aux autres capteurs spatiaux pour la détection des inondations est sa capacité à voir à travers les nuages, la pluie et la végétation qui pourraient autrement masquer les eaux de crue. Actuellement, la détection des inondations est généralement effectuée par des capteurs optiques sur les satellites Landsat de l'U.S. Geological Survey-NASA, qui ne voit pas à travers les nuages, et les capteurs hyperfréquences des Sentinelles 1 et 2 de l'Agence Spatiale Européenne, qui ne voit pas à travers la végétation. La capture des données de huit satellites au lieu d'un seul est un autre avantage car cela réduit le temps entre les observations pour les emplacements, ce qui signifie plus de couverture, plus rapidement, des inondations sous les tropiques. Ensemble, cela signifie que le CYGNSS pourrait combler les lacunes de la couverture actuelle.

Cependant, ce type de détection n'en est qu'à ses débuts, et Chew et d'autres étudient comment déduire la quantité d'eau présente et d'autres paramètres pour compléter les données sur l'humidité du sol et les inondations provenant d'autres satellites. En outre, Les données CYGNSS prennent actuellement deux jours pour passer de l'observation aux utilisateurs de données.

"Il est tout à fait approprié que l'une des nouvelles choses que CYGNSS soit étonnamment bonne à déterminer, l'étendue des inondations, est très souvent une conséquence directe de la chose qu'il a été conçu pour mesurer, à savoir les ouragans, " dit Ruf. " Alors maintenant, non seulement pourrons-nous observer les ouragans alors qu'ils sont au-dessus de l'océan, nous serons désormais également en mesure de cartographier une grande partie des dommages qu'ils causent des inondations après l'atterrissage."