Être coincé sur une route boueuse est un problème pour n'importe qui, mais pour l'armée américaine, cela pourrait être beaucoup plus grave - une question de vie ou de mort dans certaines parties du monde. C'est l'une des raisons pour lesquelles le QG 557th Weather Wing de l'U.S. Air Force utilise maintenant des données sur l'humidité du sol provenant d'un satellite de la NASA dans les prévisions météorologiques, avertissements et avis qu'il émet pour l'armée et l'armée de l'air.

Le vaisseau spatial Soil Moisture Active Passive (SMAP) de la NASA, lancé en 2015 et géré par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, mesure la quantité d'eau dans les deux premiers pouces (5 centimètres) du sol. Les données SMAP en temps quasi réel ont commencé à affluer dans les ordinateurs de l'Air Force le 19 novembre pour être utilisées dans l'environnement de modélisation alimenté par le système d'information terrestre (LIS) de la NASA. Cette mise en œuvre sera la première instance d'assimilation des données SMAP dans un cadre opérationnel, environnement en temps quasi réel dans le monde.

En plus de dicter à quel point la surface du sol est boueuse ou sèche, l'humidité du sol est également un facteur clé de la météo :elle s'évapore en vapeur d'eau, monte et se condense en nuages. "La sortie du modèle de prévision va être différente selon que le sol est sec ou humide, " a déclaré Frank Ruggiero, l'ingénieur en chef du programme de modélisation météorologique numérique de l'USAF, géré par Hanscom Air Force Base à Lexington, Massachusetts. "Parfois, ces différences peuvent affecter considérablement les prévisions globales."

En 2005, la 557th Weather Wing de l'Air Force à Offutt Air Force Base près d'Omaha, Nebraska, cherchait à remplacer son système d'information foncière existant. Cette année, ils se sont associés au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, collaborer au développement du SIL, un cadre logiciel qui intègre des données satellitaires et terrestres à l'aide de techniques mathématiques avancées pour améliorer les performances des modèles informatiques météorologiques et climatiques.

"L'idée initiale était d'utiliser le système de modélisation de pointe de la NASA pour déplacer plus rapidement les nouveaux résultats de recherche et sources de données dans les opérations de l'Air Force, " a déclaré Sujay Kumar de Goddard, qui, avec Christa Peters-Lidard, est le responsable technique de la transition du SIL vers la Force aérienne. "Cela a donné le coup d'envoi à une relation de 15 ans avec l'Air Force."

L'équipe LIS NASA-Air Force a commencé à étudier la faisabilité d'ajouter des données SMAP au système d'information terrestre avant même le lancement du satellite. Les outils de prévision de l'Air Force utilisaient déjà les données d'humidité du sol provenant de satellites plus anciens, dit Kumar. "Mais une fois que nous avons eu les données SMAP et mené plusieurs études pour en examiner la qualité, nous avons été ravis de constater que son contenu élevé en informations était susceptible d'améliorer la précision de la caractérisation de l'humidité du sol dans les systèmes de l'armée de l'air, " ajouta Kumar.

Les prévisions météorologiques militaires sont différentes

L'armée et l'armée de l'air ont des besoins d'information spécifiques auxquels les prévisions météorologiques civiles ne répondent pas. "Nous avons tendance à être très concentrés sur les impacts météorologiques, et certains sont uniques par rapport aux impacts pour les civils, " dit Ruggiero. " Toi, en tant que personne ordinaire, vous voudrez peut-être savoir si le temps est plutôt ensoleillé ou plutôt nuageux afin de savoir si c'est une bonne journée à la plage. Mais les nuages ​​affectent le signal de beaucoup d'instruments que nous utilisons, nous avons donc besoin de détails, Représentation en nuage en 3D pour savoir dans quelle mesure notre signal va être affecté."

Cela ne veut pas dire, cependant, que l'armée doit construire un modèle de prévision météorologique à partir de zéro. Au lieu, il améliore un modèle météorologique civil - le modèle unifié, développé par le Met Office du Royaume-Uni—pour créer un système capable de produire les prévisions personnalisées dont ses utilisateurs ont besoin.

L'Air Force est un partenaire du Met Office et d'environ 10 autres agences météorologiques qui utilisent et adaptent le modèle unifié. Il utilise le modèle, considéré comme l'un des meilleurs au monde, comme base de son propre modèle de prévision principal depuis 2015. Parce que d'autres partenaires de la coalition américaine, y compris le Royaume-Uni, Australie et Corée du Sud, l'utiliser aussi, l'Armée de l'Air est assurée que dans les actions conjointes, les partenaires opèrent avec les mêmes hypothèses météorologiques de base.

Un large, et l'élargissement, Valeur

Les scientifiques du Met Office examinent également les nouvelles capacités créées par les partenaires et peuvent choisir de les adopter dans le modèle unifié. Jerry Wegiel, un scientifique de soutien de la NASA Goddard stationné à la base aérienne d'Offutt est le principal agent de liaison de la NASA Goddard pour le partenariat du modèle unifié. « Les développeurs du modèle unifié sont en train d'adopter [le système d'information terrestre de la NASA] à la suite de cette collaboration multi-agences. Il est actuellement en cours de validation et de vérification, mais ils s'apprêtent à transférer cette capacité dans leurs propres suites opérationnelles à l'avenir, ", a déclaré Wegiel. "L'Air Force redonne de la valeur au partenariat du modèle unifié."

Wegiel a souligné que le LIS a d'autres utilisateurs en plus des prévisionnistes météorologiques, parmi eux, le ministère de l'Agriculture des États-Unis. « L'USDA a été l'un des tout premiers à l'adopter. Une fois par mois, ils produisent des prévisions agricoles qui sont utilisées dans des endroits comme le Chicago Mercantile Exchange, et cela affecte les politiques américaines sur les secteurs agricoles mondiaux alors que nous essayons de positionner les produits de base américains pour rester les leaders mondiaux sur la scène concurrentielle. » Avec des utilisateurs dans un large éventail de domaines, y compris les prévisionnistes militaires et civils du monde entier, Les données sur l'humidité du sol de SMAP dans le LIS profitent aux gens du monde entier.