Les satellites météorologiques
Un satellite météorologique est un satellite artificiel qui a comme mission principale de prendre des données pour la surveillance du temps et du climat de la Terre. Avec chaque nouvelle génération, les senseurs à bord de ces satellites deviennent plus performants et divisent l’information en plus de canaux de telle sorte qu’on peut les utiliser pour différencier les divers phénomènes météorologiques : nuages, précipitations, vents, brouillard, etc.
Plusieurs pays lancent et maintiennent des satellites météorologiques : les Etats-Unis, les pays européens avec l’agence spatiale européenne (ESA), l’Inde, la Chine, la Russie et le Japon. Ensemble, tous ces satellites entourent le globe et donnent une couverture totale de l’atmosphère.
Le premier satellite météorologique, le Vanguard 2, fut lancé le 17 février 1959 pour mesurer la couverture nuageuse. Malheureusement, lors de sa satellisation, son axe de rotation fut mal orienté et il ne put que donner peu d’informations.
Le TIROS-1 fut le premier succès dans ce domaine. La NASA le lança le 1er avril 1960 et transmis durant 78 jours. Il fut l’ancêtre du programme Nimbus qui mena au développement des satellites météorologiques modernes lancés par la NASA et opérés par le NOAA.
Il y a deux types de satellites météorologiques : géostationnaire et circumpolaire.
Situés directement au-dessus de l’équateur et à une distance telle (35 880 km), ils orbitent de façon synchrone avec la Terre. Les satellites géostationnaires peuvent donc prendre des informations en continu de la même portion du globe, surtout dans les spectres visibles et infrarouges.
Ces informations sont utilisées par les météorologues pour suivre les systèmes météorologiques visuellement en plus d’extraire des données dérivées (température et albédo) pour connaître la structure de l’atmosphère et des nuages, données qu’on injectera dans les modèles de prévision numérique. Les médias agrémentent également leurs bulletins météo d’animations en boucle venant de ces satellites.
Les satellites géostationnaires ont une résolution maximale à leur sous-point, le point de l'équateur à la verticale duquel ils sont situés. Cette résolution diminue en allant vers les bords du disque terrestre à cause de la parallaxe de l’angle de visée de plus en plus rasant. Ainsi, par exemple, au dessus de 65 degrés de latitude Nord ou en dessous de 65 degrés de latitude Sud, ils deviennent presque inutilisables.
Les différents pays cités plus haut maintiennent une flotte de ces satellites :
Pour complémenter les satellites géostationnaires, des satellites orbitent la Terre à basse altitude (~720 - 800 km) selon une trajectoire passant par les Pôles. Ils sont héliosynchrones, c’est-à-dire que leur axe de rotation est perpendiculaire à l’axe entre le Soleil et la Terre. Ils peuvent ainsi passer deux fois au-dessus de n’importe quel point de la surface du globe à chaque jour avec une luminosité similaire.
Comme ils sont plus rapprochés de la surface, ces satellites ont une meilleure résolution. On peut y distinguer plus facilement les détails de température des nuages et leur forme visible. Les feux de forêt et la brume y sont beaucoup plus évidents. On peut même en extraire des informations sur le vent selon la forme et le déplacement des nuages. Malheureusement, comme ils ne couvrent pas continuellement la même surface terrestre, ils ont un usage plus limité pour surveiller la météo en temps réel. Il sont surtout utiles dans ce domaine dans les régions polaires où des images composites venant des différents satellites sont plus fréquentes et permettent de voir ce qui presque invisible aux satellites géostationnaires.
Cependant, pour des utilisations de plus longue haleine, ces satellites donnent des informations importantes. Les données infrarouges et visibles recueillies par ces satellites permettent de suivre le déplacement à moyens termes de phénomènes tels les courants marins comme le Gulf Stream et El Nino et les masses d’air avec une précision beaucoup plus grande.
Les Etats-Unis utilisent la série TIROS de NOAA en binômes sur des orbites opposées (un vers le nord et l’autre vers le sud). Présentement les NOAA/TIROS 12 et 14 sont en réserve en orbite alors que les 15, 16, 17 et 18 sont utilisés (2006). La Russie possède les séries Meteor et RESURS. La Chine et l’inde ont également des satellites circumpolaires.
