Chaque minute compte lorsqu'il s'agit de prévoir le temps violent. La combinaison des données des satellites géostationnaires de pointe et du radar météorologique traditionnel a créé un chemin vers plus tôt, des avertissements plus précis, selon des chercheurs de Penn State qui ont étudié les orages supercellulaires dans le Midwest.

"Nous savons que les satellites ont l'avantage de produire des prévisions plus tôt, et le radar a plus de confiance dans l'endroit où les nuages ​​devraient être et où les orages se déplaceront, " dit Yunji Zhang, professeur adjoint de recherche en météorologie et sciences de l'atmosphère à Penn State. "La question était de savoir si ces deux types d'observations se compléteraient s'ils étaient combinés. Nous avons trouvé, pour au moins un événement météorologique violent, l'assimilation du satellite et du radar conduit simultanément aux meilleures prévisions."

L'assimilation de données est une méthode statistique utilisée pour brosser le tableau le plus précis possible des conditions météorologiques actuelles, important car même de petits changements dans l'atmosphère peuvent entraîner de grandes divergences dans les prévisions au fil du temps.

Les scientifiques ont assimilé les données satellite et radar séparément et simultanément pour voir quelle combinaison pourrait le mieux recréer les conditions lors d'un grand système de tempête qui a frappé le Wyoming et le Nebraska en 2017. Les meilleurs résultats sont venus de la combinaison d'observations de température de luminosité infrarouge provenant de satellites, et les observations de la vitesse radiale du vent par radar, les scientifiques ont rapporté dans le journal de l'American Meteorological Society Revue météorologique mensuelle .

"Nos résultats suggèrent que chaque capteur fournit des informations uniques sur la tempête, " a déclaré David Stensrud, chef du département de météorologie et des sciences de l'atmosphère à Penn State. « Bien que ces résultats doivent être évalués sur un large éventail de cas, ils indiquent une voie à suivre qui pourrait allonger les délais pour les événements météorologiques violents, fournissant ainsi de meilleures informations au public en cas de phénomènes météorologiques violents. »

Les chercheurs étaient auparavant les premiers à utiliser les données du nouveau satellite environnemental opérationnel géostationnaire américain, GOES-16, pour prédire les orages violents par la méthode de radiance de tout le ciel.

La méthode tout ciel, développé par Penn State's Center for Advanced Data Assimilation and Predictability Techniques, peut assimiler les données de toutes les conditions météorologiques, y compris les ciels nuageux et pluvieux. La prévision reposait auparavant sur des observations par ciel clair, en raison des difficultés de diagnostic des processus physiques complexes au sein des clouds, disaient les scientifiques.

Les instruments du GOES-16 peuvent voir les nuages ​​d'orage lorsqu'ils se forment, des dizaines de minutes plus tôt que le radar Doppler traditionnel, qui ne détecte les orages qu'après que la pluie commence à tomber, disaient les scientifiques. Les satellites peuvent également détecter d'importantes conditions environnementales environnantes, comme la quantité de vapeur d'eau dans l'air.

Mais les satellites ont aussi des limites. Ces mêmes capteurs infrarouges ne peuvent scanner que le sommet des nuages ​​et peuvent manquer des détails sur ce qui se passe en dessous. Les observations radar Doppler fournissent des scans 3D des tempêtes, conduisant à des informations plus précises sur la structure de la tempête et potentiellement à réduire les fausses alarmes, selon les chercheurs.

Les scientifiques ont découvert qu'ils pouvaient augmenter les délais d'avertissement jusqu'à 40 minutes, qui appuie les conclusions de leurs travaux antérieurs. Selon les chercheurs, les temps d'avertissement actuels pour les tornades sont en moyenne d'environ 14 minutes.

"Dites que vous avez du temps violent en direction d'un match de football ou d'un grand événement, " a déclaré Zhang. " Si vous pouvez avoir un délai de prévision plus long de 20 à 40 minutes, vous avez plus de temps pour évacuer. Je crois que plus de vies humaines peuvent être sauvées en augmentant les délais de prévision."