Les images satellites météo, qui se sont généralisées et démocratisées ces dernières années, offrent des portraits étonnants de notre planète vue de ciel. Mais au-delà du seul côté spectaculaire de ce type de clichés, les données mesurées par les satellites météo sont devenues essentielles pour les météorologues pour suivre le temps qu’il fait mais aussi pour prévoir le temps qu’il fera.

Les images satellites météo, des données incontournables en prévisions météo

En effet, les images satellites météo représentent actuellement entre 75 et 95 % des données d’observation qui alimentent les modèles numériques de prévision du temps. Autant dire que sans elles, nous ne disposerions pas de prévisions aussi précises que celles de nos incontournables fichiers GRIBS !

Les images satellites météo sont également exploitées par les prévisionnistes sous forme d’images et d’animations variées qui, utilisées en complément d’autres sources d’observation (radars, stations terrestres, etc), permettent d’appréhender une situation météorologique, d’affiner les scénarii d’évolution de l’atmosphère fournis par les modèles, et d’élaborer des prévisions relativement fiables.

Mais comme pour les fichiers GRIB, il convient de ne pas se laisser hypnotiser par les belles animations colorées disponibles sur le web et de prendre le temps de bien comprendre ce que ces images peuvent nous apporter comme information complémentaire lors de nos navigations à la voile.

Ces images, qui nécessitent une connexion 4G pour être consultées, seront prioritairement utilisées en navigation côtière ou téléchargées avant un départ en traversée, même si la réception d’images satellites basse définition est désormais possible au large par l’intermédiaire d’un outil de communication par satellite.

Comme toute imagerie, la lecture de tels clichés nécessite un peu de pratique pour en exploiter toute la quintessence. Et l’objectif de leur utilisation n’est pas de réaliser une prévision ex-nihilo mais plutôt d’approfondir et d’affiner notre connaissance des phénomènes météorologiques en apportant un complément d’analyse aux cartes isobariques et aux champs de vent fournis par les fichiers GRIB.

Enfin, si une image satellite météo n’est représentative de la situation qu’à l’heure de la prise du cliché, et ne donne donc pas directement d’indications sur l’évolution d’une situation, son exploitation à très court terme reste très utile. En effet, l’imagerie satellite permet de positionner précisément et en temps réel des phénomènes bien caractéristiques tel que des fronts froids ou des zones orageuses par exemple, et leur animation permet de mettre en évidence les mouvements de ces phénomènes météorologiques et leur évolution.

Les 2 sources d’images satellites météo

Depuis 1960, les satellites météorologiques constituent pour les services météorologiques une source d’information primordiale dans leurs activités opérationnelles de suivi et de prévision du temps et du climat.

Il existe deux familles de satellites météorologiques :

Les satellites géostationnaires en orbite élevée, positionnés à la verticale de l’équateur

• mis en orbite à une altitude de l’ordre de 36 000 km, ces satellites permettent d’obtenir des clichés des phénomènes dont la taille est a minima supérieur à 3 km
• fixes par rapport à un repère lié à la Terre, ils paraissent stationnaires pour un observateur terrestre
• les données qu’ils acquièrent avec un pas de temps généralement d’environ 15 minutes correspondent toujours à la une même zone du globe
• leurs clichés sont compris entre les latitudes 60° S et 60° N, ils ne « voient » pas donc les pôles
• leurs images sont utilisées pour effectuer des animations permettant un suivi précis des phénomènes dans les zones tropicales & tempérées

Ce sont les données issues de ces satellites géostationnaires que nous exploitons principalement. Mais leur éloignement par rapport à la surface terrestre limite la précision de leurs images et les techniques de prise de vue utilisées.

Les satellites défilants en orbite plus basse, complémentaires des satellites géostationnaires

• mis en orbite à environ 850 kilomètres d’altitude, ils font le tour de la terre en 102 minutes
• ils offrent une résolution d’environ 1 km, c’est-à-dire plus fine que celles des satellites géostationnaires
• ils sont généralement « héliosynchrones », c’est-à-dire qu’ils passent toujours à la même heure solaire locale au-dessus d’un même point de la Terre, et permettent ainsi une comparaison des données jour après jour
• ils couvrent une bande de 2 900 km de large
• ils passent au voisinage des pôles et « voient » ainsi les zones polaires

L’utilisation conjuguée de ces 2 familles de satellites permet d’assurer une couverture complète et continue de la planète.

Quelles informations peut-on tirer des images satellites météo ?

Les satellites géostationnaires produisent principalement 3 catégories d’images, correspondant aux longueurs d’ondes :

• du visible
• de l’infrarouge thermique
• de la vapeur d’eau

Le canal visible

Le satellite ” voit “ à peu près ce que verrait l’œil humain, c’est à dire la lumière solaire réfléchie par la surface terrestre ou les nuages. Une photo satellite permet donc d’apprécier, en première interprétation, la densité des masses nuageuses éclairées par le soleil.

En effet, une photo satellite visualise les structures les plus réfléchissantes, c’est-à-dire les nuages les plus épais. Ces derniers apparaissent ainsi en blanc sur une image satellitaire, alors que la mer y est souvent sombre car peu réfléchissante. Les continents déclinent eux toute une gamme de gris/brun, pouvant aller éventuellement jusqu’au blanc si le sol est recouvert de neige.

Attention, ce type d’image n’est utilisable que lorsqu’il fait jour sur la Terre. Et les éléments les plus réflectifs peuvent masquer d’autres phénomènes, même si ces derniers sont à une altitude supérieure. Par exemple, il est souvent difficile de repérer des cirrus, très fins et donc peu réflectifs, sur un fond d’altostratus.

Image satellite « visible »

Le canal infrarouge thermique

Le satellite mesure l’émission thermique de la cible, soit sa température, de jour comme de nuit. Cela permet de connaître la température du sommet des nuages ou, en zone de ciel clair, celle des surfaces continentales ou de la mer, et d’en déduire l’altitude du sommet des nuages, car plus ce sommet est situé haut dans l’atmosphère, plus il sera froid et plus l’image sera blanche.

Image satellite « infrarouge thermique »

Il existe des images satellites colorisées où le code couleur est fonction de la température des sommets des nuages, donc de leur altitude. Attention toutefois au code couleur utilisé, contraire aux habitudes, lors de la lecture de tels clichés : le rouge correspond aux températures les plus basses et le bleu aux température les plus élevées !

Image satellite « infrarouge thermique » colorée

La comparaison des images « infrarouge thermique » et de images « visible » permet de représenter l’atmosphère en 3 dimensions ainsi que de suivre les événements météorologiques en phase nocturne.

Le canal vapeur d’eau

Le satellite mesure la quantité de vapeur d’eau présente dans la moyenne troposphère, ce qui permet de classer les phénomènes selon leur concentration en vapeur d’eau.

Ainsi, les ascendances qui donnent lieu à une condensation de la vapeur d’eau, telles que les grains actifs et les fronts froids, sont repérables en blanc.

A contrario, les poches d’air sec, souvent liées à des subsidences (mouvements verticaux descendants) telles que le centre d’un anticyclone ou la partie ouest d’un front froid, apparaissent en noir.

Où consulter les images satellites météo ?

De très nombreuses sources permettent la consultation d’images satellites météo sur internet, dont notamment :

• Météo France, pour la météorologie satellitaire
• Eumetsat, l’agence européenne pour l’exploitation de satellites météorologiques, qui propose des données au format image et au format KML
• Le site des satellites géostationnaires américains
• Le site Sat24 qui reprend ne nombreuses sources d’images satellitaires

Si vous prenez le temps d’étudier toutes ces images satellites météo, vous trouverez de nombreuses données intéressantes telles que des mesures de la convection atmosphérique, les poussières atmosphériques, le vent à la surface des océans … et bien plus encore !

Néanmoins, si vous préférez vous limiter aux images classiques en visible, infrarouge et infrarouge coloré, le plus simple sera d’utiliser l’application Windy, qui met à disposition les données complètes et directement exploitables d’Eumetsat.

En effet, Windy ne se contente pas de permettre la visualisation d’une simple image satellite comme beaucoup de sites le font mais propose un outil d’exploitation des images géoréférencées, permettant leur superposition avec les cartes isobariques, une mesure de distance et un positionnement grâce au pointeur de l’application, ainsi que le relevé des températures du thermogramme infrarouge, ce qui permet une réelle utilisation de ces données issues de l’imagerie satellite.

Voici en vidéo un rapide aperçu de ce que permet Windy en matière d’exploitation des images satellites météo :

Maintenant que vous connaissez tout l’intérêt des images satellites pour compléter les prévisions météo, nous vous proposerons dans un prochain article de découvrir plus en détail comment tirer pleinement profit de ces données pour, par exemple, réaliser le suivi d’un phénomène orageux ou anticiper l’arrivée d’un front froid sur la Bretagne …

Nous vous souhaitons bon vent, et bonne mer !

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