Ouragan Rita, prise le 22 septembre. Crédit d'image: ESA. Cliquez pour agrandir.
Alors que l'ouragan Rita pénétrait dans le golfe du Mexique, le radar du satellite Envisat de l'ESA a pu percer des nuages tourbillonnants pour montrer directement comment la tempête agite la surface de la mer. Cette image a ensuite été utilisée pour dériver les vitesses du champ de vent de Rita.
Envisat a acquis cette image radar à synthèse d'ouverture avancée (ASAR) à 0344 UTC le 22 septembre (2345 le 21 septembre à l'heure d'été de l'Est des États-Unis), lorsque l'ouragan Rita passait à l'ouest de la Floride et de Cuba. L'image a été acquise en mode Wide Swath avec une résolution de 150 mètres. Le spectromètre imageur optique à moyenne résolution (MERIS) d'Envisat est également utilisé pour observer la tempête pendant la lumière du jour, renvoyant des détails sur la structure et la pression des nuages.
De grandes vagues sont visibles autour de l'œil de l'ouragan Rita sur l'image radar. L'ASAR mesure la rétrodiffusion, qui est une mesure de la rugosité de la surface de l'océan. À un niveau de base, les zones lumineuses de l'image radar signifient une rétrodiffusion plus élevée en raison de la rugosité de la surface. Cette rugosité est fortement influencée par le champ de vent local de sorte que la rétrodiffusion radar peut être utilisée à son tour pour mesurer le vent.
Donc, le Center for Southeastern Tropical Advanced Remote Sensing de l'Université de Miami a utilisé cette image ASAR pour calculer la vitesse des champs de vent de surface de l'ouragan Rita? montrant des vitesses de vent maximales supérieures à 200 kilomètres par heure.
«Les informations les plus détaillées sur la dynamique et les caractéristiques des ouragans sont obtenues à partir de vols dédiés effectués par des chasseurs d'ouragans», explique Hans Graber de CSTARS. «Cependant, ces missions de vol ne peuvent pas toujours avoir lieu. La télédétection par satellite offre une approche alternative critique.
«Il est essentiel que les météorologues obtiennent une caractérisation fiable de la dimension de la paroi oculaire et des rayons des vents de tempête tropicale et de force ouragan afin de fournir des prévisions et des alertes habiles. Les observations par satellite faciliteront une meilleure compréhension de l'évolution et de l'intensification des ouragans.
«Les images radar pénètrent à travers les nuages et peuvent facilement détecter le cycle de remplacement oculaire des ouragans, précurseurs d'une intensification accrue.»
Rita était une catégorie maximale de cinq sur l'échelle Saffir-Simpson Hurricane lorsque l'image ASAR a été acquise. Alors qu'elle continue vers l'ouest à travers le golfe du Mexique, elle s'est affaiblie pour devenir une catégorie quatre encore dangereuse. Rita devrait toucher la côte du Golfe dans la matinée du 24 septembre.
ERS-2 rejoint les observations de Rita
Le même jour, Envisat a acquis son image ASAR de Rita, son vaisseau spatial frère ERS-2 a également effectué des observations complémentaires des champs de vent sous-jacents de l'ouragan à l'aide de son diffusiomètre radar.
Cet instrument fonctionne en tirant un trio de faisceaux radar haute fréquence vers l'océan, puis en analysant à nouveau le modèle de rétrodiffusion réfléchi. Les ondulations entraînées par le vent à la surface de l'océan modifient la rétrodiffusion radar, et à mesure que l'énergie dans ces ondulations augmente avec la vitesse du vent, la rétrodiffusion augmente également. Les résultats du diffusiomètre permettent de mesurer non seulement la vitesse du vent mais aussi la direction à travers la surface de l'eau.
Qu'est-ce qui rend le diffusiomètre ERS-2 particulièrement précieux, c'est que sa fréquence radar en bande C n'est presque pas affectée par les fortes pluies, de sorte qu'il peut renvoyer des données de vent utiles même au cœur des tempêtes les plus violentes? et est le seul diffusiomètre de ce type actuellement en orbite.
Les résultats du diffusiomètre ERS-2 pour l'ouragan Rita observés ici ont été traités par le Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI). Ils sont également systématiquement assimilés par le Centre européen de prévision météorologique à moyen terme (CEPMMT) dans leurs modèles numériques avancés utilisés pour les prévisions météorologiques.
«Les données du diffusiomètre de la plate-forme ERS-2 fournissent des informations de haute qualité sur le vent à proximité des cyclones tropicaux», déclare Hans Hersbach de l'ECMWF. «Pour un ouragan comme Rita, la combinaison de ces observations avec des données de gouttière [in situ] permet au système d'analyse du CEPMMT de produire une prévision améliorée.»
Un autre instrument d'Envisat, le Radar Altimeter-2, utilise des impulsions radar pour mesurer la hauteur de la surface de la mer (SSH) avec une précision de quelques centimètres.
L'altimétrie radar en temps quasi réel est un outil puissant pour surveiller la progression d'un ouragan et prévoir son impact potentiel. Cela est dû au fait que les anomalies dans le SSH peuvent être utilisées pour identifier les caractéristiques océaniques plus chaudes telles que les anneaux chauds, les tourbillons et les courants.
La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis utilise les résultats d'Envisat RA-2 ainsi que ceux d'autres altimètres spatiaux pour cartographier ces régions de «potentiel thermique de cyclone tropical» (TCHP) et améliorer la précision des prévisions de l'ouragan Rita.
Observer les ouragans
Un ouragan est essentiellement une grosse tempête puissante centrée autour d'une zone d'extrême basse pression. De forts vents de surface à basse altitude et des bandes de précipitations intenses combinent de forts courants ascendants et des sorties d'air humide à des altitudes plus élevées, avec de l'énergie libérée sous forme d'orages pluvieux.
Envisat possède des instruments optiques et radar, permettant aux chercheurs d'observer la structure et la pression des nuages dans la haute atmosphère dans le spectre visible et infrarouge, tout en utilisant la rétrodiffusion radar pour mesurer la rugosité de la surface de la mer et ainsi dériver les champs de vent juste au-dessus il.
Ces vents convergeant sur l'œil à basse pression de la tempête sont ce qui détermine finalement les configurations de nuages en spirale qui sont caractéristiques d'un ouragan.
Des instruments Envisat supplémentaires peuvent être utilisés pour mesurer la température des eaux chaudes de l'océan qui alimentent les tempêtes pendant la saison annuelle des ouragans atlantiques, ainsi que les anomalies de la hauteur de la mer liées aux caractéristiques chaudes de l'océan supérieur.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
Voici quelques photos d'ouragans.
