Les cyclones tropicaux, appelés typhons dans le Pacifique et ouragans dans l'Atlantique, sont féroces, des systèmes orageux complexes qui causent des pertes en vies humaines et des milliards de dollars de dégâts chaque année. Depuis des décennies, les scientifiques ont étudié chaque tempête, s'efforçant de comprendre le système mais incapable de mesurer pleinement chaque variable complexe. Maintenant, la convergence de nouveaux outils d'observation et le lancement d'une base de données inclusive pourraient élucider le fonctionnement interne des cyclones tropicaux dans le Pacifique nord-ouest et la mer de Chine méridionale.

Trois articles ont été publiés dans le dernier numéro de Avancées de la science de l'atmosphère . Un papier, dirigé par l'Administration météorologique chinoise (CMA), se concentre sur une nouvelle base de données sur les cyclones tropicaux, et les deux autres, dirigé par The Petrel Meteorological Observation Experiment Project (Petrel Project) du CMA, et l'Institut de physique atmosphérique de l'Académie chinoise des sciences respectivement, rapporte une vaste expérience d'observation marine basée sur des véhicules sans pilote.

"L'amélioration de la précision de la prédiction des cyclones tropicaux dépend non seulement de la compréhension de la dynamique des cyclones tropicaux, mais aussi de la précision des estimations de localisation et d'intensité des cyclones tropicaux, qui est à la base de la prévision et de la recherche opérationnelles sur les cyclones tropicaux, " dit Xiaoqin Lu, Institut des typhons de Shanghai, CMA, et Laboratoire clé de modélisation numérique pour le cyclone tropical, CMA. Lu a été le premier auteur de l'article sur la base de données des cyclones tropicaux de la CMA.

Avec huit ensembles de données distincts, dont une compilée par le CMA avec des mesures datant de 1949, la base de données comprend des emplacements historiques ou en temps réel, intensité, structures dynamiques et thermiques, forces du vent, quantités de précipitations, fréquence et plus, selon Lu.

"La base de données des cyclones tropicaux du CMA est la seule multi-source, multi-temps, base de données complète multi-spatiale sur les cyclones tropicaux qui couvre l'ouest du Pacifique Nord, " Lu dit. " Cette base de données peut fournir un soutien scientifique de base pour les chercheurs, les prévisionnistes et les services gouvernementaux effectuant des recherches sur les cyclones tropicaux, prévisions et planification de la réduction des catastrophes.

Des ensembles de données sur les cyclones tropicaux provenant de plusieurs sources ont déjà été compilés en tant que ressources pour les prévisionnistes et les chercheurs en 2017, et 2019.

« Ces ressources ont joué un rôle important dans la révélation des règles climatiques des cyclones tropicaux dans le Pacifique nord-ouest et la mer de Chine méridionale, permettre au chercheur de rechercher des facteurs d'impact ayant une signification physique et enfin d'établir un schéma de prédiction opérationnel, " Lu dit. "Nous espérons que cette base de données sera utilisée pour l'application de nouvelles technologies, comme l'intelligence artificielle, dans un large éventail de disciplines."

La technologie en développement contribuera bientôt à la base de données. Les premières données d'observation en trois dimensions d'un système de cyclone tropical ont été obtenues par plusieurs véhicules sans pilote dans une expérience menée par 12 institutions sous l'égide du projet Petrel. Un grand véhicule aérien sans pilote (UAV) à haute altitude équipé d'outils de mesure a survolé le typhon Sinlaku, un système orageux qui a débuté fin juillet 2020 et s'est dissipé le 3 août. Dans le même temps, un véhicule de surface marin sans pilote (USV) à énergie solaire développé par l'Institute of Atmospheric Physics a navigué activement jusqu'à l'œil de la tempête. Le voyage de l'USV est détaillé dans l'un des documents. Deux bouées ont également pris des données d'observation pendant la tempête.

"Les données contiennent des mesures de 21 paramètres océaniques et météorologiques acquis par les cinq appareils, ainsi que des séquences vidéo du drone, " a déclaré Xuefan Zhang du Centre d'observation météorologique, CMA et premier auteur de l'article du projet Petrel. "Les données se sont avérées très utiles pour déterminer l'emplacement et l'intensité réels du typhon Sinlaku. L'expérience démontre la faisabilité de l'utilisation d'une haute altitude, de gros drone pour combler les écarts entre les observations météorologiques opérationnelles des zones marines et les typhons proches de la Chine, et cela marque une étape importante pour l'utilisation de ces données pour analyser la structure et l'impact d'un typhon en mer de Chine méridionale. »

La capacité améliorée de prendre des détails, les données d'observation en temps réel aideront les chercheurs à comprendre comment les cyclones tropicaux se forment et se développent, selon Zhang.

Zhang prévoit de continuer à effectuer des observations complètes des cyclones tropicaux et d'utiliser les données pour développer un système d'exploitation permettant de mieux comprendre et prévoir les tempêtes, et Lu prévoit d'étendre et d'enrichir la base de données multi-sources avec davantage d'expériences sur le terrain et de nouveaux équipements pour explorer les détails les plus fins de la structure et du fonctionnement des cyclones tropicaux. Selon les deux chercheurs, le but ultime de leurs projets est de mieux comprendre les cyclones tropicaux afin d'aider à atténuer et à réduire les catastrophes.