Vents de surface de l'océan du SMOS (en nœuds) sous le cyclone Idai le 13 mars 2019. Les estimations des rayons du vent dans chaque quadrant géographique de la tempête sont illustrées par des segments noirs déduits des données SMOS et par des segments gris pour le système automatisé de prévision des cyclones tropicaux. Ces segments de ligne se terminent par du bleu, rectangles rouges et roses pour des rayons de vent de 34, 50 et 64 nœuds, respectivement. Les trajectoires et la direction du centre de la tempête sont indiquées par des courbes noires épaisses avec des flèches. Crédit :Ifremer
Même au cours des deux derniers mois, Cyclone Fani, Idai et Kenneth ont causé la dévastation à des millions de personnes. Avec la fréquence et la gravité de phénomènes météorologiques extrêmes comme celui-ci qui devraient augmenter dans le contexte du changement climatique, il est plus important que jamais de prévoir et de suivre les événements avec précision. Et, un satellite de l'ESA contribue à la tâche à accomplir.
Bientôt pour fêter ses 10 ans en orbite, SMOS a été conçu pour mesurer l'humidité du sol et la salinité des océans afin de mieux comprendre le cycle de l'eau. Alors que la science profite de ses mesures, le portefeuille SMOS est élargi pour aider avec certaines applications quotidiennes qui incluent la surveillance et l'amélioration de la prévision des grandes tempêtes.
Le problème avec l'observation des ouragans et des cyclones depuis l'espace est que les instruments de type caméra transportant des satellites ne peuvent pas voir à travers des masses de nuages en rotation épais pour mesurer la vitesse du vent.
Traditionnellement, les instruments de diffusion par satellite ont été la principale source d'informations pour mesurer la vitesse du vent au-dessus des eaux océaniques, mais SMOS peut offrir des informations supplémentaires lorsque les tempêtes sont violentes.
SMOS transporte un radiomètre à micro-ondes pour capturer des images de la température de luminosité. Les mesures correspondent au rayonnement émis par la surface de la Terre, qui sont ensuite utilisés pour obtenir des informations sur l'humidité du sol et la salinité des océans.
Les vents forts sur les océans fouettent les vagues et les chapeaux blancs, lequel, à son tour, affecter l'émission de micro-ondes de la surface. Cela signifie que les changements de rayonnement peuvent être directement liés à la force du vent au-dessus de la mer.
Nicolas Reul, de l'Ifremer, a déclaré : « Alors que les progrès de notre compréhension de la physique qui sous-tend le cycle de vie des tempêtes tropicales et de leur évolution en ouragans et cyclones progressent constamment, rien ne remplace une capacité de mesure améliorée qui peut aider à définir le caractère d'une tempête donnée.
"Bien que les données SMOS aient une résolution spatiale de 40 km, la couverture de répétition régulière sur une large bande et la capacité de fournir des mesures de la structure de la vitesse du vent de surface à la force d'un ouragan en présence de fortes précipitations sont uniques. »
Le fait que SMOS puisse être utilisé pour estimer la vitesse du vent à la surface de l'océan dans des conditions météorologiques extrêmes est connu depuis un certain temps - mais comme souligné lors du Symposium Planète Vivante de cette semaine, cela est mis en pratique.
Les expériences montrent que SMOS peut, par exemple, aider à réduire les erreurs dans les délais de prévision de 36 à 72 heures dans les régions extratropicales.
Travailler ensemble, ESA, OceanDataLab et l'Ifremer ont lancé un service de données éoliennes SMOS, qui fournit des vitesses de vent à la surface de l'océan en temps quasi réel (3 à 6 heures après la détection).
Depuis septembre 2018, les services ont été « pré-opérationnels », fournir des données à des utilisateurs sélectionnés tels que le NOAA National Hurricane Center, le U.S. Naval Research Laboratory et le Joint Typhoon Warning Center qui évaluent les avantages potentiels.
L'importance de cela va au-delà de la mission SMOS car la continuité de ce type de mesures est maintenant étudiée dans le cadre de l'une des six futures missions Copernicus potentielles.
Craig Donlon de l'ESA, explique, "Le concept de radiomètre à micro-ondes d'imagerie Copernicus est une mission de couverture mondiale, mais en mettant l'accent sur la région arctique en évolution rapide, où les vents violents et la salinité jouent un rôle majeur dans le système océanique.
"Il ne fait aucun doute que SMOS nous a permis d'explorer et de développer davantage l'énorme potentiel des mesures radiométriques à micro-ondes en bande L pour l'océan."