Les missions de mesure des précipitations (PMM) de la NASA ont collecté la pluie et les chutes de neige depuis l'espace pendant près de 20 ans, et pour la première fois en 2019, les scientifiques peuvent accéder à l'intégralité de l'enregistrement de PMM sous la forme d'un seul ensemble de données.

PMM comprend deux missions :la mission de mesure des précipitations tropicales (TRMM), qui a tourné autour de la Terre de 1997 à 2015, et son successeur, la mission conjointe NASA-JAXA de mesure des précipitations mondiales (GPM), qui collecte des données depuis 2014. Cette année, cependant, le projet GPM a mis à niveau ses algorithmes de données pour calibrer et incorporer les données TRMM dans sa version, donner aux chercheurs, les modélisateurs et les météorologues accèdent à l'intégralité du dossier de 19 ans.

En étant capable de comparer et de contraster les données passées et présentes, les chercheurs sont mieux informés pour rendre les modèles climatiques et météorologiques plus précis, mieux comprendre les pluies et chutes de neige normales et extrêmes dans le monde, et renforcer les candidatures pour les catastrophes actuelles et futures, maladie, la gestion des ressources, production d'énergie et sécurité alimentaire.

Regarder les précipitations pour améliorer le monde

GPM fournit une vue en quatre dimensions de la pluie, neiger, grésil et tempêtes depuis l'espace :il enregistre non seulement la taille des gouttelettes ou des granulés, mais quelle est l'intensité des précipitations et comment elles évoluent dans le temps. Cette perspective est utilisée non seulement pour la science mondiale, comme étudier les cycles de l'eau et de l'énergie de la Terre et repérer les conditions météorologiques extrêmes dans le monde, mais il est également utile pour étudier des événements isolés, comme les ouragans ou les sécheresses.

L'algorithme de signature de GPM est l'Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM, ou IMRG. L'IMERG calibre et combine les données de son satellite principal, l'Observatoire GPM Core, et la constellation GPM, un groupe de satellites internationaux qui fournissent des données à GPM tout en effectuant leurs propres missions. Alors que le produit IMRG complet prend du temps à traiter et à préparer, il génère également un résumé en temps quasi réel des précipitations mondiales toutes les demi-heures, ce qui est utile pour les applications urgentes comme les prévisions météorologiques et la reprise après sinistre.

Des chercheurs, secouristes, les professionnels de la santé et les gestionnaires de ressources utilisent les données IMERG pour voir comment les précipitations ont façonné les événements dans le passé, pour les aider à se préparer à des événements similaires à l'avenir. En créant un réseau fiable, référence de plusieurs décennies de pluie et de neige, IMRG montre comment les précipitations peuvent s'écarter de la normale, informer les modèles qui prédisent les rendements des cultures, épidémies et glissements de terrain.

Les données IMERG prennent également en charge des applications telles que la gestion des ressources en eau, dit Andréa Portier, Coordinateur des applications de GPM. Par exemple, dans la nation Navajo, situé dans le sud-ouest des États-Unis, les données sur les précipitations sont essentielles pour les gestionnaires des ressources en eau supervisant l'eau rare pour l'agriculture, boire et soigner les animaux. Les mesures et les cartes des précipitations GPM les aident à savoir quelles zones sont à risque de sécheresse.

Regarder le passé pour prédire l'avenir

L'étude des données IMERG dans une perspective plus longue donne aux scientifiques une vision différente :quelles régions ont reçu le plus ou le moins de précipitations, où ont frappé les plus grosses tempêtes, Comment évoluent les précipitations au fil des saisons ?

« Depuis cinq ans, avec GPM, nous avons un ensemble de données de précision multi-satellites qui couvre pratiquement le monde entier, " a déclaré George Huffman, Scientifique principal de l'IMERG et scientifique adjoint du projet GPM. "Mais cinq ans, c'est peu de temps. Nous avions besoin de quelque chose de plus long … l'extension du record multi-satellites sur l'ensemble des deux missions nous donne une chance d'obtenir des statistiques à long terme et d'analyser les conditions passées."

Une application importante pour les données de précipitations passées est dans la modélisation météorologique et climatique, la base pour étudier le temps à court terme et le climat à long terme aux niveaux régional et mondial. Les scientifiques utilisent des programmes informatiques sophistiqués pour analyser de grandes quantités de données observées sur la température de l'air, pression atmosphérique, vent, précipitation, l'humidité du sol et de nombreuses autres variables. Ces programmes informatiques génèrent ensuite des prévisions météorologiques à court terme ou climatiques à long terme.

"Nous avons besoin du passé pour modéliser le futur. Le passé nous donne la base dont nous avons besoin pour comprendre les événements futurs, " a déclaré Dalia Kirschbaum, Scientifique adjoint du projet GPM pour les applications. "Par exemple, en cas de conditions météorologiques extrêmes, comme les ouragans, nous pouvons mieux comprendre ce que signifie « extrême » si nous avons une base de comparaison. Cette mise à jour est une étape importante en prenant en charge des estimations de précipitations plus précises qui peuvent être utilisées comme « vérité sur le terrain » pour travailler à des prévisions futures plus précises. »

Un autre ensemble de processus que l'équipe espère mieux comprendre sont les changements de précipitations du jour à la nuit et d'une saison à l'autre.

"L'une des choses importantes que nous recherchons est de comprendre comment fonctionne le système Terre, " Huffman a déclaré. "GPM nous donne des informations sur ce que fait l'environnement et nous permet de regarder comment les précipitations peuvent interagir avec d'autres variables du système terrestre, comme l'humidité du sol, qualité de l'air et végétation."

En regardant en arrière pour voir où la pluie et la neige sont tombées au cours des 19 dernières années, les scientifiques peuvent aider les gens du monde entier à se préparer pour l'avenir, des bruines localisées à court terme aux bruines à grande échelle, modèles décennaux.

Les données du GPM et du TRMM sont gratuites et accessibles au public. Le site Web de PMM répertorie les points d'accès pour divers ensembles de données et propose des didacticiels et des webinaires sur la façon de les télécharger et de les utiliser. Les didacticiels vont de l'accès et de l'utilisation des données de base à des applications spécifiques, comme la gestion des inondations, agriculture, et la surveillance et la riposte aux maladies. L'IMERG continuera à fournir des données pour la durée de vie de la mission GPM, devrait durer jusqu'au milieu des années 30 ou au-delà.