Réseau d'observation

Comme la réunion des hydrologues se prolonge, vous décidez d'examiner des données hydrologiques et météorologiques récentes pour vous préparer aux activités de prévision de la journée. Vous examinez les conditions météorologiques et hydrologiques des dernières semaines. La semaine passée, une perturbation météorologique bien organisée a traversé la région et a entrainé des précipitations abondantes. Mais vous ne trouvez pas la carte la plus récente de l'humidité du sol dans la région.

C'est alors que Josef et Ana, deux prévisionnistes principaux, arrivent de leur réunion, enfin terminée. Après de brèves présentations, vous expliquez que vous rafraîchissiez vos connaissances sur les caractéristiques et les données locales et que vous vous demandiez où trouver les plus récentes informations sur l'humidité du sol. Josef et Ana vous expliquent que la tâche n'est pas terminée, que le personnel procède encore au contrôle de la qualité des données en raison de divergences apparues entre les différentes sources d'observations. Ils expliquent aussi que leurs estimations de la répartition de l'humidité du sol sont plus ou moins bonnes, étant donné que les bassins du Mystère et de l'Ouest ne sont pas couverts par un radar et que seul le bassin de l'Ouest est équipé de stations pluviométriques près de sa frontière sud.

Instruments d'observation dans le Pays Principal. Des stations hydrométriques se trouvent à l'exutoire de chaque bassin et juste en amont de la ville Chance, ainsi qu'à l'extrême nord de Grande-Ville. Deux stations pluviométriques se trouvent dans le sud-est du bassin de l'Ouest. Le bassin du Mystère n'a pas de station pluviométrique. Le bassin de la Chance dispose d'un dense réseau de stations pluviométriques et le bassin central compte une douzaine d'appareils répartis de manière assez uniforme. Un radar est situé à l'extrême est du bassin central, près du littoral, il couvre efficacement tout le bassin de la Chance, à l'exception de l'extrême nord, et le bassin central, à l'exception de l'extrême sud-ouest.

Les deux appareils de mesure en question n'indiquent que très peu de précipitations sont tombées la semaine dernière. De ce fait, les hydrologues du Pays Principal se fient souvent aux estimations par satellite de la pluie et de l'humidité du sol pour évaluer les conditions récentes dans ces deux bassins supérieurs.

Vous précisez que vous ne connaissez pas très bien ce domaine ; Josef vous décrit alors brièvement les différents procédés et produits d'estimation des précipitations par satellite.

« On utilise parfois un produit qui combine des informations fréquemment mises à jour sur la température au sommet des nuages, provenant de satellites géostationnaires, et des données environnementales issues de modèles numériques du temps. On voit ici la quantité d'informations supplémentaires que l'on peut tirer de ce genre de produit ; la carte montre clairement que des pluies sont tombées sur une bonne partie de l'océan Indien, où il y a très peu d'observations en surface pour indiquer ce genre de choses. »

Produit expérimental de l'estimateur hydrologique NOAA/NESDIS pour l'océan Indien, précipitations sur 24 h.

« La résolution la plus fine des estimations par satellite est actuellement de l'ordre de 4 km, ce qui est à peu près 3 fois plus que les portées de mesure les plus larges de la plupart des radars. L'écart de résolution entre un produit satellitaire et les données radar est facile à voir ici :

Estimation de la hauteur totale de précipitations de la tempête tropicale Fay tombées sur 24 h en août 2008 selon l'estimateur hydrologique.
Estimation de la hauteur totale de précipitations de la tempête tropicale Fay tombées sur 24 h en août 2008 selon les données radar.

C'est pourquoi les prévisions hydrologiques établies pour le bassin de la Chance et le bassin central sont souvent meilleures, surtout lorsque les conditions sont propices aux crues éclair. »

« Un autre inconvénient de l'utilisation de l'intensité des précipitations fournie par les satellites géostationnaires est que les températures au sommet des nuages dans l'infrarouge ne sont qu'une indication indirecte des zones des nuages qui entrainent des pluies, elles ne mesurent pas les précipitations elles-mêmes. Les algorithmes indiquent parfois que des nuages de niveau bas ou moyen ne produisent pas de pluie, alors qu'ils en produisent. Les algorithmes conviennent bien à la convection profonde dans les régions tropicales et aux latitudes moyennes, surtout quand les vents environnementaux varient peu avec l'altitude. »

« Pour avoir une meilleure idée de ce qui se passe, on utilise souvent des produits qui allient l'intensité des précipitations par micro-ondes, provenant de satellites à orbite polaire, et des données géostationnaires sur la température au sommet des nuages. Ces produits sont d'ordinaire plus précis qu'une simple estimation géostationnaire parce qu'ils reposent sur l'observation directe des émissions des hydrométéores. Cependant, étant donné leur couverture spatiale et temporelle réduite, on ne peut obtenir de véritable mesure des précipitations par micro-ondes dans un lieu donné que toutes les 3 ou 4 heures en moyenne, ce qui limite parfois leur utilité pour estimer la gravité et le moment de formation des crues éclair. »

Anna, qui a entendu la discussion, vous dit de ne pas oublier que, si les produits satellitaires sont extrêmement utiles, surtout quand on manque d'instruments de mesure et d'autres capacités d'observation, ils sont moins exacts et offrent une résolution moindre que les produits de radar et de bons instruments de jaugeage. Mais, poursuit-elle, « cela ne veut pas dire que les données de radars et d'instruments de mesure ne posent aucun problème ! C'est même la raison pour laquelle nous venons à peine de finir de tracer la toute dernière carte sur l'humidité du sol. La voici, jetons-y un coup d'œil... »