Cette animation montre les images du radar à ouverture synthétique (SAR) Copernicus Sentinel-1 en polarisation croisée acquises au-dessus du typhon Hagibis alors qu'il se dirige vers l'île principale du Japon, Honshu. Ces observations ont été possibles grâce à la mission spécifique effectuée sur les satellites radar Sentinel-1. Crédit :Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2019), traitées par l'IFREMER
Hagibis a été le plus gros typhon à frapper le Japon depuis des décennies. Avec des événements extrêmes comme celui-ci susceptibles d'augmenter en nombre et en gravité en raison du changement climatique, les satellites jouent un rôle de plus en plus important dans la compréhension et le suivi des énormes tempêtes.
Différents satellites transportent différents instruments qui peuvent fournir une mine d'informations complémentaires pour comprendre et répondre à un même événement.
Après avoir touché terre le 12 octobre 2019 sur la péninsule d'Izu de la préfecture de Shizuoka, Hagibis a apporté des précipitations record, a déclenché des coulées de boue et provoqué de graves inondations.
Alors que la tempête était encore au-dessus de l'océan, les missions Copernicus Sentinel-1 et SMOS de l'ESA ont été utilisées pour suivre ce qui se passait à l'intérieur et sous la tempête à la surface de la mer, et Copernicus Sentinel-3 photographiés d'en haut.
Copernic Sentinelle-1
La mission Copernicus Sentinel-1 transporte un instrument radar avancé pour fournir un fourniture diurne et nocturne d'images de la surface de la Terre. Sa capacité à « voir » à travers les nuages et la pluie et dans l'obscurité totale le rend particulièrement utile pour mesurer la vitesse du vent à la surface de l'océan des cyclones tropicaux.
Lorsque le signal radar pénètre dans les nuages, le motif créé par le cyclone à la surface de la mer – connu sous le nom de « rugosité » – peut être caractérisé. Cela permet de calculer la vitesse du vent à la surface de l'océan. Ceci est possible grâce à la combinaison de double polarisation d'image Sentinel-1.
Vitesse du vent à la surface de l'océan du typhon Hagibis dérivée de Copernicus Sentinel-1. Crédit :Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2019)/Traité par l'IFREMER
La haute résolution de Sentinel-1 fournit un aperçu détaillé sans précédent de la structure du noyau interne du cyclone, en particulier le diamètre de l'oeil, le rayon des vents maximaux et la vitesse maximale du vent.
Dans le cas du typhon Hagibis, le 8 octobre, le satellite Sentinel-1 a mesuré le diamètre de l'œil à la surface de la mer à 20 km, le rayon de la vitesse maximale du vent était de 25 km et la vitesse maximale du vent était supérieure à 60 m/s.
Ces données sont précieuses pour la campagne d'observation des ouragans par satellite (SHOC), qui recueillent des observations satellitaires pour fournir une vue synoptique du développement et de l'évolution des ouragans. SHOC implique CLS (Collecte Localization Satellites), IFREMER (Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer) et Météo-France.
Alexis Mouche de l'IFREMER déclare, "Le radar à synthèse d'ouverture est le seul capteur capable de caractériser les vents extrêmes, supérieur à 70 m/s, à haute résolution. Ces mesures complètent les données existantes, aider les scientifiques à mieux comprendre les mécanismes physiques de ces phénomènes.
"Cela pourrait également conduire à une analyse plus précise des cyclones tropicaux, en particulier la direction et l'intensité du vent à la surface de l'océan, et peut donc ouvrir des possibilités d'amélioration de la prévision des ouragans."
Cette image montre l'étendue des inondations sur l'île principale du Japon, Honshu. Capturé par la mission Copernicus Sentinel-1, l'image montre les inondations en rouge autour des villes de Sendai et Ishinomaki le 12 octobre. Crédit :Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2019), traitées par l'ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Ainsi que cette, les images d'avant et d'après une inondation offrent des informations sur l'étendue de l'inondation et peuvent être utilisées pour aider les autorités à évaluer les dommages causés aux infrastructures et à l'environnement. L'image Copernicus Sentinel-1 montre l'étendue des inondations en rouge près des villes de Sendai et Ishinomaki le 12 octobre.
SMOS
Bien que destiné à l'origine à mesurer l'humidité du sol et la salinité des océans, La mission Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) de l'ESA peut estimer la vitesse du vent à la surface de la mer sous les cyclones tropicaux.
Le satellite transporte un nouveau capteur à micro-ondes pour capturer des images de « température de luminosité ». Ces images correspondent au rayonnement émis par la surface de la Terre, qui sont généralement utilisés pour collecter des informations sur l'humidité du sol et la salinité des océans.
Les vents forts sur les océans fouettent les vagues, qui à leur tour affectent le rayonnement micro-ondes de la surface. Cela signifie que bien que les fortes tempêtes rendent difficile la mesure de la salinité, les changements de rayonnement peuvent être liés à la force du vent au-dessus de la mer.
Vitesse du vent à la surface de l'océan dérivée de SMOS. Crédit :Agence spatiale européenne
Le typhon Hagibis se dirige vers l'île principale du Japon, Honshu, où il devrait toucher terre au cours du week-end. Le Japon se prépare aux dommages potentiels causés par les vents forts et les pluies torrentielles. Cet énorme typhon, qui est comparé à un ouragan de catégorie 5, peut être vu sur cette image capturée par la mission Copernicus Sentinel-3 le 10 octobre à 01h00 GMT (10h00, heure standard du Japon). L'œil du cyclone a un diamètre d'environ 60 km. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2019), traitées par l'ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Alors que Sentinel-1 fournit des informations à haute résolution sur des zones limitées, SMOS offre l'avantage d'une fauchée très large assurant une couverture régulière de l'ensemble de l'océan. Ces différentes données se complètent.
John Knaff, du NOAA Center for Satellite Applications and Research, dit, "Estimations des champs de vent des tempêtes tropicales, comme le typhon Hagibis, sont extrêmement difficiles à produire. Au cours des dernières années, les observations satellitaires sont devenues extrêmement précieuses car elles sont capables d'estimer les vents de surface des cyclones."
"Comme les erreurs de prévision de trajectoire et d'intensité sont devenues moins nombreuses, des estimations précises de l'étendue et de la structure du champ de vent tropical deviennent une priorité plus élevée dans le processus de prévision des cyclones tropicaux. Ces nouvelles capacités telles que les estimations de la vitesse du vent à partir des données satellitaires sont de plus en plus disponibles pour les opérations, et permettre des estimations temporelles et spatiales à plus petite échelle des structures de vent de surface des cyclones tropicaux. »
Nicolas Reul, un scientifique de l'IFREMER dit, "Les mesures complémentaires que nous obtenons de Sentinel-1 et SMOS fournissent une source d'informations sans précédent sur la structure de la vitesse du vent en surface du mur de l'œil au noyau externe de la région des vents forts des cyclones tropicaux. Cela nous aidera à mieux comprendre les mécanismes physiques de ces phénomènes, et améliore déjà les systèmes de prévision et d'alerte aux ouragans."
Espace de la Charte internationale et catastrophes majeures
Le typhon a également déclenché une activation sur la Charte internationale Espace et catastrophes majeures, par le Centre asiatique de réduction des catastrophes. Grâce aux observations de plusieurs satellites, le service fournit des informations pour les interventions d'urgence et fournit une cartographie à la demande pour aider les autorités de protection civile et la communauté humanitaire internationale face aux urgences majeures. Dans ce cas, Copernicus Sentinel-1 a été utilisé dans l'activation.
