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Grâce à Smos, Météo-France espère améliorer ses prévisions

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Le 2 novembre 2009, un lanceur russe Rockot plaçait en orbite deux satellite européens, Smos et Proba-2. En mesurant l'humidité des sols et la salinité des eaux marines, le premier permet de suivre le cycle de l'eau. Météo-France, comme nous l'explique son directeur de la recherche, Philippe Bougeault, utilisera ce satellite pour affiner ses prévisions. Avec Smos, la canicule de 2003 aurait pu être repérée plus tôt.

Shéma du cycle de l'eau que doit étudier Smos. Crédit P. Houser

Smos (Soil Moisture and Ocean Salinity, humidité des sols et salinité des océans) est une mission de l'Agence spatiale européenne initiée par le Cnes et proposée par le Cesbio (Centre d'études spatiales de la biosphère). Elle doit déterminer l'humidité des sols et la salinité des océans de façon à mieux comprendre ces deux paramètres variables du cycle de l'eau qui jouent un rôle primordial dans les changements climatiques.

L'humidité intéresse tout particulièrement deux organismes de prévisions météorologiques, le CEPMMT, organisation internationale soutenue par 18 Etats membres européens, réalise des prévisions à long terme de 10 jours à 6 mois, et Météo-France, dont les missions sont orientées vers le court terme (quelques jours).

Comme nous l'explique Philippe Bougeault, directeur de la recherche à Météo-France, « les données fournies par ce satellite permettront de réaliser de meilleures prévisions météorologiques à court terme car l'humidité du sol est un facteur important des prévisions météo ». Elle conditionne la répartition de l'énergie solaire reçue à la surface de la planète en flux de chaleur et d'humidité. « Ce paramètre est considéré notamment comme une information capitale pour les prévisions mensuelles ou saisonnières. »

Smos et son instrument, le radiomètre interféromètrique Miras, bras pliés. Le satellite, construit par Thales Alenia Space, a été lancé en novembre 2009 par une fusée russe Rockot. © Rémy Decourt

Prévoir les canicules à venir : un enjeu important

Pour mieux comprendre le travail des prévisionnistes, il faut savoir que « l'humidité du sol est un paramètre très variable dans le temps et dans l'espace. Sa connaissance précise permet une meilleure prévision de la température diurne, de la quantité de pluie à court terme (le lendemain) et même de l'ensemble de la situation météorologique à plus long terme » explique Philippe Bougeault.

Concrètement, « il s'agit de mesurer la quantité d'eau que contient une couche de sol très fine », de quelques centimètres. Cette information donne des informations de manière indirecte sur la quantité d'eau contenue dans le sol un peu plus profondément, jusqu'à 20 ou 30 centimètres. L'humidité du sol conditionne donc « la répartition de l'énergie solaire qui arrive à la surface de la planète et emmagasinée dans le sol ». Elle est ensuite rendue à l'atmosphère sous forme d'un flux de chaleur ou d'un flux d'humidité.

Suivant la quantité d'humidité du sol, « le flux de chaleur ou le flux d'humidité vont être chacun plus ou moins privilégiés ». Si le sol est très sec, il y aura plus de chaleur rendue à l'atmosphère et inversement, si le sol est très humide, davantage d'humidité sera rendue à l'atmosphère. Cela conditionne notamment « la vitesse à laquelle la température de l'air augmente pendant la journée » et l'humidité dans l'atmosphère va augmenter plus ou moins, ce qui va avoir des conséquences sur « la possibilité de créer des pluies dans les heures ou dans les jours qui suivent ».

Une des avancées les plus visibles attendues concerne les prévisions des épisodes caniculaires qui, en raison de l'augmentation de la température moyenne, vont s'intensifier. Les périodes de sécheresse et les épisodes de canicule vont devenir de plus en plus fréquents en France et en Europe.

Philippe Bougeault, qui a également travaillé pour le CEPMMT, revient sur l'épisode caniculaire survenu à l'été 2003, prévu seulement quelques jours à l'avance. « Avec une meilleure connaissance de l'humidité du sol on aurait pu le prévoir un peu plus à l'avance. » Et de préciser que « cet épisode a été très fortement influencé par le fait que les sols européens au début du printemps étaient très secs en raison d'un hiver et d'un printemps secs ». Il attend donc beaucoup de l'utilisation des données fournies par Smos et se dit confiant dans la capacité du CEPMMT et de Météo-France de se « mettre en situation de prévoir la durée et l'intensité des canicules du type de celle de 2003 deux à trois semaines à l'avance dans quelques années ».

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