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1 Division Exploitation de la Météorologie Jeudi 8 décembre 2016 Promotion : IE

1 Division Exploitation de la Météorologie Jeudi 8 décembre 2016 Promotion : IEAMAC/M2015 Devoir de Météorologie Satellitaire Durée : 2 heures ------------------------------------------------ Question 1 (3 points) Lors d’une discussion, un responsable des services météorologiques vous informe qu’il veut acquérir des équipements de réception, de traitement et de visualisation des données et produits satellitaires en vue d’une surveillance des phénomènes météorologiques. Pour cela il n’a que deux (2) choix possibles, à savoir acquérir des équipements qui permettent la réception, le traitement et la visualisation des données issues i) de satellites météorologiques géostationnaire ou ii) de satellites météorologiques à défilement. Sachant que les équipements seront installés dans un pays situé en zone tropicale, et en vous appuyant sur les avantages et les inconvénients de chacun de ces deux types de satellites météorologiques, quels types d’équipements lui proposeriez-vous d’acquérir. Réponse Les avantages et les inconvénients des satellites météorologiques géostationnaires et des satellites météorologiques à défilement sont résumés dans le tableau 1. Tableau 1 : Avantages et les inconvénients des satellites météorologiques géostationnaires et à défilement. Satellites Météorologiques Géostationnaires A défilement Avantages  Bonne résolution temporelle  Champ de vision très étendue (60°N à 60°S sur 120° de longitude)  Permettent un meilleur suivi des phénomènes météo à l’échelle planétaire.  Bonne résolution spatiale  Permettent de suivre les phénomènes des régions polaires Insuffisances  Mauvaise résolution spatiale  Ne permettent pas de suivre les phénomènes des régions polaires  Souffrent du phénomène d’éclipses durant lesquelles les images ne sont pas disponibles  Mauvaise résolution temporelle  Champs de vision réduit (fauchée de l’ordre de 2900 km  N’est pas adapté pour le suivi des phénomènes météorologiques d’échelles réduites comme les systèmes convectifs.  Ne permettent pas de suivre l’évolution des phénomènes météo en dehors des régions polaires. Ainsi, au vue des avantages et inconvénient de chaque type de satellite et tenant compte du fait que les équipements sont destinés à la réception, au traitement et à la visualisation des données et produits 2 satellitaires en vue d’une surveillance des phénomènes météorologiques en zone tropicale, je lui conseillerai d’acquérir ces équipements pour un satellite géostationnaire. Question 2 (2 points) Parmi les canaux VIS0.6, VIS0.8 et PIR1.6, lequel recommanderiez-vous pour une meilleure détection des nuages, y compris les nuages fins et pourquoi ? Réponse : Le canal VIS0.6 est le mieux indiqué parmi les trois canaux (VIS0.6, VIS0.8 et PIR1.6) pour une meilleure détection des nuages, y compris les nuages fins, parce que dans le canal les nuages sont blancs et les aspects de surface sont en général gris sombre à noir, ce qui explique un meilleur contraste des nuages avec les aspects de surface et donc une meilleurs détection de ces derniers (nuages). Les aspects de surface apparaissent plus clairs dans les canaux VIS0.8 et PIR, et donc présente moins des contraste avec les nuages, en particulier les nuages fins. Question 3 (2 points) a) Pourquoi certains canaux du radiomètre SEVIRI sont appelés des canaux fenêtres et d’autres des canaux d’absorption ? b) Donner trois (3) exemples de canaux fenêtres et trois exemples de canaux d’absorption de ce radiomètre. Réponse : a) Certains canaux de SEVIRI sont appelés canaux fenêtres, car ils opèrent dans des bandes spectrales où le rayonnement est très peu absorbés par les constituants atmosphériques. Par ailleurs, d’autres canaux du même radiomètre sont appelés canaux d’absorption car opérant dans des bandes spectrales où le rayonnement émis est absorbé par les constituants atmosphériques comme la vapeur d’eau, le gaz carbonique et l’ozone. b) Exemples de canaux fenêtres : IR8.7, IR10.8 et IR12.0 (VIS0.6, VIS0.8, HRV, PIR) ; exemples de canaux d’absorption VE6.2, VE7.3, IR9.7, IR13.4. Question 4 (3 points) a) Expliquer pourquoi la nuit le désert apparait plus froid dans le canal IR3.9 que dans le canal IR10.8 et donner l’intervalle de cette différence de température. b) La température des nuages de glace épais est (plus faible/la même/plus élevée) dans le canal IR8.7 que dans le canal IR10.8. Pourquoi ? Réponse : a) La nuit le désert apparait de 5 à 10°C plus froid dans le canal IR3.9 que dans le canal IR10.8 à cause de l’émissivité du sol désertique plus faible dans le canal IR3.9 que dans le canal IR10.8 b) La température des nuages de glace épais est plus élevée dans le canal IR8.7 que dans le canal IR10.8 à cause d’une plus forte transparence de la glace au rayonnement autour de 8.7 µm qu’autour de 10.8 µm. Question 5 (2,5 points) Expliquez brièvement le principe d’acquisition des images par les satellites météorologiques géostationnaires. Réponse : Le satellite tourne à 100 t/mn autour d'un axe parallèle à l'axe N-S de la Terre. Le télescope du radiomètre vise la Terre par l'intermédiaire d'un miroir et balaie à chaque révolution du satellite une étroite bande de la surface de la Terre dans le sens E-W. L'angle de balayage de 18°, est décrit en 30 ms, et pendant les 570 ms suivantes, le télescope vise l'espace et cette durée est utilisée pour modifier l'orientation du miroir, de façon qu'au tour suivant, il balaie au sol une bande contiguë à la précédente, mais plus au N. L'acquisition complète de 3712 lignes d'image exige environ 1250 révolutions du satellite accomplies, en 12 minutes 30s. Les 2 minutes 30s suivantes sont consacrées au retour du miroir à sa position initiale. 3 4 Question 6 (7,5 points) Remplissez les tableaux ci-dessous en indiquant pour chaque cible la teinte correspondante dans les différents canaux donnés. ZONE TROPICALE AFRIQUE (1200 TU) VIS0.6 PIR1.6 IR3.9 VE6.2 IR10.8 Désert Gris clair Blanc/gris clair Noir Invisible Noir Végétation Noir Gris Gris Invisible Gris Cumulonimbus Blanc Noir/Gris sombre Blanc Blanc Blanc Stratus/Brouillard Blanc Blanc/Gris clair Noir/Gris sombre Invisible Indétectable/Gris sombre Nuage moyen épais de gouttelettes d’eau surfondues Blanc Blanc/Gris clair Noir/Gris sombre Gris/Gris sombre Gris/Gris clair ZONE TROPICALE AFRIQUE (0000 TU) VIS0.6 PIR1.6 IR3.9 VE6.2 IR10.8 Désert Indisponible Indisponible Gris/gris clair Invisible Gris/Gris clair Végétation Indisponible Indisponible Gris/Gris sombre Invisible Gris Cumulonimbus Indisponible Indisponible Blanc avec bruit éventuellement Blanc Blanc Stratus/Brouillard Indisponible Indisponible Indétectable/Gris Invisible Indétectable Nuage moyen épais de gouttelettes d’eau surfondues Indisponible Indisponible Gris/Gris clair Gris/Gris sombre Gris/Gris clair 5 NB : Pour les canaux IR et VE, on considère la dynamique inversée. uploads/Geographie/ devoir-meteo-sat-im2015-cor.pdf