Les observations depuis l'espace fournissent de précieuses informations pour la compréhension et la bonne gestion du changement climatique. MétéoSuisse participe au projet sur le changement climatique de l'agence spatiale européenne (ESA) afin d'exploiter le potentiel de l'observation à long terme de la Terre.
| Début du projet | 01.01.2014 |
|---|---|
| Fin du projet | 31.12.2016 |
| Région | International |
| Statut | Projets achevés |
Le changement climatique est sans doute le plus grand défi lancé à l'humanité en ce 21e siècle. A ce titre, un constat s'impose de plus en plus clairement: les observations depuis l'espace sont indispensables. Or, il n'existe à ce jour aucun programme coordonné pérenne permettant un accès universel aux données, comme cela existe déjà en météorologie. Par ailleurs, l'observation du climat exige le stockage de données sur de longues périodes afin de disposer d'enregistrements fiables sur le long terme. Au cours de ces dernières années, un dialogue constant et formalisé entre les services compétents en matière de spécification des observations climatiques et l'es agences spatiales a permis de dégager un ensemble de critères cohérent qui fait consensus à l'échelle mondiale.
L'Agence spatiale européenne (ASE/ESA) a lancé un nouveau programme pour la mise en place d'un référentiel durable d'observations climatiques intitulé «Global Monitoring of Essential Climate Variables (ECV)» [Surveillance mondiale des variables climatiques essentielles]. L'objectif de ce programme est d'exploiter tout le potentiel des archives mondiales d'observations à long terme de la Terre rassemblées par l'ESA au cours des 30 dernières années. L'Initiative sur le changement climatique de l'ESA répond aux critères extrêmement sévères des produits satellitaires de haute fiabilité pour les données climatiques à long terme imposés aux agences spatiales par le Système mondial d'observation du climat (SMOC) et le Comité sur les satellites d'observation de la terre (CEOS). L'initiative CCI de l'ESA apporte une importante contribution aux bases de données ECV exigées par la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC).
L'initiative CCI prévoit le lancement d'un programme de travail destiné à faciliter l'implication de la totalité des Etats membres de l'ESA dans la résolution des problèmes liés au changement climatique. Ce programme repose sur la mise à disposition de variables climatiques extraites de tous les ensembles de données satellitaires disponibles. Il réunit tous les aspects de la disponibilité des donnés, dont la saisie de données, l'étalonnage et la validation, l'entretien d'algorithmes sur le long terme, la restitution des données et le retraitement des données à la demande – tout cela dans le cadre de priorités fixées à l'échelle internationale.
Ce programme de l'ESA a pour vocation de mutualiser le savoir-faire européen et de couvrir tout l'éventail des compétences scientifiques, techniques et de développement dédiées à l'observation de la Terre. Par ailleurs, il offre aux climatologues et à des groupes de travail du monde entier un accès pérenne et transparent aux résultats recueillis.
L'objectif du projet «Clouds» de l'ESA CCI est de délivrer des ensembles cohérents de données à long terme sur les caractéristiques des nuages. Il fait appel aux synergies d'opportunités offertes par diverses missions d'observation terrestre avec, à la clé, une précision accrue et des échantillons temporels et spatiaux de meilleure qualité que les ensembles de données sur les caractéristiques des nuages provenant d'une source unique.
Le projet «Clouds» de l'ESA CCI a pour vocation de mettre à profit tout le potentiel des opportunités synergétiques des missions satellites passées, présentes et futures de l'Europe et des Etats-Unis afin de répondre aux besoins de la science en ensembles de données cohérents sur les caractéristiques des nuages. Les principaux buts du projet «Clouds» de l'ESA CCI sont les suivants:
Applications de la surveillance du climat: stabilité et homogénéité de caractérisation de l'ensemble de données CCI sur les nuages: Pour bénéficier d'un potentiel élevé d'observations complémentaires au sol sur le long terme, les observations homogènes à long terme de la couche nuageuse par satellite doivent impérativement pouvoir être estimées sur plusieurs décennies avec une stabilité d'environ 1% ou mieux. Malgré les progrès réalisés dans le domaine des algorithmes de consultation, l'étude climatique de la couche nuageuse par satellite est mise à mal par des artefacts techniques tels que les modifications des capteurs satellitaires, les problèmes d'étalonnage radiométrique et géométrique, les effets d'angle ou encore les décalages de la période de révolution quotidienne. C'est ce qui a poussé MétéoSuisse à inclure les missions de recherche suivantes dans le projet «Clouds» de l'ESA CCI:
Intégration du projet Cloud de l'ESA CCI dans un projet modèle pour les activités GFCS nationales: MétéoSuisse joue un rôle actif dans la préparation, la communication et la mise à disposition de données du projet ESA-CCI-Cloud à l'intention de la communauté des utilisateurs intéressés. Le groupe d'utilisateurs des informations climatiques s'est récemment élargi, passant d'une communauté «purement» climatologique à une vaste communauté d'utilisateurs réunissant des sociologues, des décisionnaires, des gestionnaires de ressources, des personnalités officielles du monde de la santé, de la réassurance, etc. Les fournisseurs de données climatiques se partagent la responsabilité de générer non seulement des données de qualité optimale, mais également de préparer les données d'observation climatique de telle sorte qu'elles puissent être utilisées à grande échelle. Dans le cadre de paquet de mandats, il est proposé de convertir pour la Suisse les données ESA-CCI-Cloud sur 30 ans et plus en un projet modèle national de surveillance du climat.
Validation des produits de nuages dans les régions montagneuses et polaires: Dans le cadre de ce paquet de mandats, MétéoSuisse a proposé des activités de validation axées principalement sur les régions montagneuses et polaires. Ces zones sont les plus sensibles de la planète en termes de variations et de modifications climatiques; elles exigent par conséquent des relevés de données de grande qualité aux fins d'analyses climatiques. Par ailleurs, il est important d'un point de vue scientifique qu'une telle analyse soit faite indépendamment des producteurs d'ensembles de données concernés.
La contribution de MétéoSuisse a consisté à analyser les relevés de la couche nuageuse ESA-CCI issus des capteurs AVHRR et MODIS par rapport aux données in situ de chacune des conditions météo des régions montagneuses et polaires concernées (Antarctique, Spitzberg et Groenland). Outre l'établissement de rapports sur la précision globale de la couche nuageuse CCI au-dessus de ces régions, la présente étude s'est attardée sur l'identification des principales imprécisions entre les relevés satellitaires de la couche nuageuse et les observations de surface, ce dans le but de mettre en évidence les principales limites de l'algorithme de consultation satellitaire en matière d'ennuagement. Au cours de la seconde phase du projet «Clouds» de l'ESA CCI, l'identification de ces restrictions s'est révélée très intéressante pour les développeurs d'algorithmes en ce qui concerne l'amélioration de la méthode de reconnaissance des nuages.
Le projet «Ozone» de l'ESA CCI fait partie du programme de l'ESA sur l'observation des variables climatologiques essentielles (Essential Climate Variables – ECV), plus connu sous le nom «Initiative sur le changement climatique» ou «CCI» (Climate Change Initiative), dont la première phase d'une durée de 6 ans fut lancée en 2010.
Le programme CCI entend apporter une contribution aux bases de données collectées dans le cadre du programme ECV, comme l'exige la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) et le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).
Les missions du projet «Ozone» de l'ESA CCI sont notamment:
Des réponses doivent être apportées aux questions suivantes préalablement à la production de données:
C'est pourquoi les scientifiques de MétéoSuisse ont établi un document spécifiant les exigences des utilisateurs.