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MÉTÉOROLOGIE
Module: Imagerie Satellitaire
Présenté par:
GUETTAF AllaEddine
HADDAG Abdelkader
PLAN DE LA PRESENTATION
1. Définitions et historique
2. Instruments, mesures et unités de mesure
3. Télédétection spatiales et la météorologie numérique
4. Météorologie de l’espace
5. Les satellites météorologiques
6. Les modèles de prévision météorologiques
DÉFINITION
ET HISTORIQUE
1
Définition
C’est quoi la météorologie
Définition
C’est quoi la météorologie
La météorologie est les connaissances et techniques qui visent l’étude
de l’atmosphère terrestre par la collecte, l’analyse, et l’interprétation
de l’information climatique atmosphérique.
Historiques
Antiquité
• La phase primaire et qui a commencé chez les Chinois.
• Ils ont été suivis par les Grecs qui ont regroupé la géographie
l’astronomie et la sismologie
• Le philosophe Grec Aristote propose le terme « Météorologie »
et c’est le premier qui a expliqué les phénomènes climatiques
hors le concept légendaire et religieux.
1
2
3
Historiques
La période musulmane
• L’explication du flux et reflux par El-Kindi
• La végétation et le climat par EL-Dinawri
• L’estimation de l’épaisseur de l’atmosphère par Ibn El-Haythem
• L’explication exacte de l’évènement d’arc en ciel par Kamel El-Dine El-Farissi
• Division des zones climatiques, la corrélation avec la distance / au océans par El-Maqdisi
• L’étude et la démonstration de la relation entre l’activité humaine et le climat par Ibn
Khaldoun
1
2
3
Historiques
Renaissance
• Le premier journal météorologique a été tenu par le médecin Bergerac
• le chimiste Antoine Lavoisier a proposé quelques formulations mathématiques pour la
prédiction climatique
Remarque: Cette période a connu la naissance de la météorologie moderne
1
2
3
Historiques
Premières stations météorologique
1645 : Lancement du premier réseau
météorologique par la société de Florence.
1849 : Lancement des stations
météorologiques aux États-Unis.
1854 : Passage d’une tempête provoque le
naufrage de 41 navires françaises en mer Noire.
1856 : Lancement du réseau des stations
météorologique européenne.
Époque Contemporaine
1919 : Lancement de la théorie des fronts.
1960 : Apparition de la théorie du hasard
1902 : La découverte des deux couches de
l’atmosphère.
1922 : L’application de la théorie de
prédiction de l’atmosphère sur ordinateur.
Époque Moderne
INSTRUMENTS, MESURES
ET UNITÉS DE MESURES
2
Instruments, mesures et unités
Les instruments de mesures
1. Girouette
• Introduite par Léonardo Da Vinci en 1500
• Utilisée pour savoir la direction et les variation du vent
• Devenue pendant la renaissance un symbole de prestige
Instruments, mesures et unités
Les instruments de mesures
2. Thermoscope
• Inventé par Galilée en 1597
• C’est l’ancêtre du thermomètre
• Mesure approximativement la température
• Basé du le principe de poussée d’Archimède
Instruments, mesures et unités
Les instruments de mesures
3. Pluviomètre
• Proposé par Castelli en 1639
• Permet de quantifier la pluie en remarquant
le niveau d’eau.
Instruments, mesures et unités
Les instruments de mesures
4. Baromètre à mercure
• Développer et implémenter par Toricelli en 1644
• Permet de calculer la pression atmosphérique
Instruments, mesures et unités
Les instruments de mesures
5. Anémomètre
• Proposé par Hooke en 1677
• Cet instrument permet de calculer la vitesse du vent
Instruments, mesures et unités
Les mesures et unités de mesure
La température est quantifier selon deux échèles interconnectés qui sont le
Fahrenheit, et le Celsius
La vitesse du vent est elle-même quantifier en deux système les nœuds, et le km/h.
Il existe aussi un système descriptif qualitatif proposé par Beaufort en 1806 pour
décrire la vitesse du vent il est composé de 12 classes.
LA TÉLÉDÉTECTION SPATIALE ET
LA MÉTÉOROLOGIE NUMÉRIQUE
3
(*)
Télédétection: TLD
Météorologie Numérique: MN
Prévision Numérique du Temps: PNT
1er Avril 1960, TIROS-1 le premier
satellite météorologue est lancé, fut
opérationnel pour 78 jours en
envoyant 20 0000 images au
météorologue
Les systèmes d’observation utilisés en météorologie opérationnelle
TLD spatiales et MN
Fonctions d’un centre PNT
La réception
des
observations
Examen
critique des
observations
La
production
La prévision
proprement
dite
La vérification
après des
prévisions
TLD spatiales et MN
Dualité qualité de prévision et puissance de calcul
Pour la qualité de prévision:
• Taux d’erreur réduit en temps normal, et plus élevé dans les zone orageuses ou sur les précipitations.
• Progression dans la prévision des fortes tempêtes hivernale.
Pour la puissance de calcul:
• Utilisation optimal de cette puissance pour s’assurer de produire des prévisions de qualité.
• Trouver le meilleur accord entre la précision et le temps de calcul
MÉTÉOROLOGIE DE
L’ESPACE
4
Météorologie de l’espace
C’est quoi la
Météorologie de l’espace
Météorologie de l’espace
C’est quoi la météorologie de l’espace
Le soleil émis 3 sources
d’énergie qui interagissent
avec l’environnement
spatial de la terre
Rayonnements
électro-
magnétiques
Les
rayonnements
cosmiques
le vent
solaire
LES SATELLITES
MÉTÉOROLOGUES
5
Les satellites météorologues
L’importance des données
Les données mesurées par les satellites météorologiques sont essentielles
pour suivre le temps qu'il fait mais aussi pour prévoir le temps qu'il fera.
Pour les climatologues, ces données constituent une mine d'information
pour l'étude du climat.
Les satellites météorologues
Satellites géostationnaire
• En orbite élevée située au-dessus de l'équateur :
• Fixé par rapport à un repère lié à la terre
• Résolution environ 3 km
• Ils acquèrent des données en permanence sur la même zone
• Limitation à 60 S et 60 Nord (Généralement ne couvre pas les pôles)
• Leurs images sont utilisées pour effectuer des animations.
Les satellites météorologues
Satellites défilants (héliosynchrone)
• Ils évoluent en orbite basse autour de la Terre, avec une résolution ~1km
• Période de révolution : 102 minutes
• Ils couvrent une bande de 2900 km de large
• Ils survolent la même zone deux fois par jours
• Ils couvrent aussi les zones polaires.
Les satellites météorologues
Les classes d’informations
Satellitemétéorologue Nuages
Atmosphère
Surface
Terrestre
Océanique
Les satellites météorologues
Les données et l’état de l’atmosphère
Les données reçus par les satellites météorologue permettent de:
1. Etudier le passé du temps
2. Analyser l’état actuel (présent) du temps
3. Prévoir l’état futur du temps
(*) Remarque: temps dans ce contexte signifie climat
P P F
Les satellites météorologues
L’importance des satellites géostationnaires
Leur altitude élevée et leur position fixe par rapport à la Terre leur permettent de
délivrer des images couvrant une grande surface ce qui aide énormément au suivit
des nuages.
Par contre ils ont une précision faible par rapport à leurs complémentaires et ils ont
une vision partielle qui ne couvre pas les pôles.
Les satellites météorologues
La taxonomie du satellites météorologique
Pour les applications météorologiques, le principal instrument utilisé sur
les satellites géostationnaires est le radiomètre-imageur, ou imageur
Cet instrument mesure le rayonnement arrivant au satellite et provenant
d'un élément de la surface et/ou de l'atmosphère terrestres.
L'imageur possède plusieurs canaux
Les satellites météorologues
Les canaux du satellite
Canaux
Visible
Infrarouge thermique
Vapeur d’eau
LES MODÈLES DE PRÉVISION
MÉTÉOROLOGIQUES
6
Modèle de PM
Qu’es ce qu’un modèle météorologique
Un modèle atmosphérique est un système informatique qui simule le
comportement de l’atmosphère.
Il est utilisé soit comme
1. un laboratoire numérique pour étudier les processus atmosphériques
2. un outil d’aide à la prévision du temps ou du climat.
Modèle de PM
Les équations les plus utilisée à la météorologie
1. L’équation mécanique classique
2. L’équation de conservation de l’énergie totale
3. L’équation de conservation de masse
4. L’équation d’état des gaz
5. Les chaines cachées de Markov
6. Les modèle probabiliste discret et continue
7. Les transformées de Fourier
8. Modélisation graphique et applications informatique variantes
Modèle de PM
Challenges faces au systèmes météorologiques
• L’augmentation de :
• La résolution
• Les processus (à cause de la multidisciplinarité)
• Consommation électrique des supercalculateurs
• Nombre de lignes des programmes,
• La masse des données à traiter et à stocker en sortie.
Merci pour votre attention

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Météorologie - Imagerie Satellitaire - HADDAG Abdelkader et GUETTAF Allaeddine

  • 1. MÉTÉOROLOGIE Module: Imagerie Satellitaire Présenté par: GUETTAF AllaEddine HADDAG Abdelkader
  • 2. PLAN DE LA PRESENTATION 1. Définitions et historique 2. Instruments, mesures et unités de mesure 3. Télédétection spatiales et la météorologie numérique 4. Météorologie de l’espace 5. Les satellites météorologiques 6. Les modèles de prévision météorologiques
  • 5. Définition C’est quoi la météorologie La météorologie est les connaissances et techniques qui visent l’étude de l’atmosphère terrestre par la collecte, l’analyse, et l’interprétation de l’information climatique atmosphérique.
  • 6. Historiques Antiquité • La phase primaire et qui a commencé chez les Chinois. • Ils ont été suivis par les Grecs qui ont regroupé la géographie l’astronomie et la sismologie • Le philosophe Grec Aristote propose le terme « Météorologie » et c’est le premier qui a expliqué les phénomènes climatiques hors le concept légendaire et religieux. 1 2 3
  • 7. Historiques La période musulmane • L’explication du flux et reflux par El-Kindi • La végétation et le climat par EL-Dinawri • L’estimation de l’épaisseur de l’atmosphère par Ibn El-Haythem • L’explication exacte de l’évènement d’arc en ciel par Kamel El-Dine El-Farissi • Division des zones climatiques, la corrélation avec la distance / au océans par El-Maqdisi • L’étude et la démonstration de la relation entre l’activité humaine et le climat par Ibn Khaldoun 1 2 3
  • 8. Historiques Renaissance • Le premier journal météorologique a été tenu par le médecin Bergerac • le chimiste Antoine Lavoisier a proposé quelques formulations mathématiques pour la prédiction climatique Remarque: Cette période a connu la naissance de la météorologie moderne 1 2 3
  • 9. Historiques Premières stations météorologique 1645 : Lancement du premier réseau météorologique par la société de Florence. 1849 : Lancement des stations météorologiques aux États-Unis. 1854 : Passage d’une tempête provoque le naufrage de 41 navires françaises en mer Noire. 1856 : Lancement du réseau des stations météorologique européenne. Époque Contemporaine 1919 : Lancement de la théorie des fronts. 1960 : Apparition de la théorie du hasard 1902 : La découverte des deux couches de l’atmosphère. 1922 : L’application de la théorie de prédiction de l’atmosphère sur ordinateur. Époque Moderne
  • 11. Instruments, mesures et unités Les instruments de mesures 1. Girouette • Introduite par Léonardo Da Vinci en 1500 • Utilisée pour savoir la direction et les variation du vent • Devenue pendant la renaissance un symbole de prestige
  • 12. Instruments, mesures et unités Les instruments de mesures 2. Thermoscope • Inventé par Galilée en 1597 • C’est l’ancêtre du thermomètre • Mesure approximativement la température • Basé du le principe de poussée d’Archimède
  • 13. Instruments, mesures et unités Les instruments de mesures 3. Pluviomètre • Proposé par Castelli en 1639 • Permet de quantifier la pluie en remarquant le niveau d’eau.
  • 14. Instruments, mesures et unités Les instruments de mesures 4. Baromètre à mercure • Développer et implémenter par Toricelli en 1644 • Permet de calculer la pression atmosphérique
  • 15. Instruments, mesures et unités Les instruments de mesures 5. Anémomètre • Proposé par Hooke en 1677 • Cet instrument permet de calculer la vitesse du vent
  • 16. Instruments, mesures et unités Les mesures et unités de mesure La température est quantifier selon deux échèles interconnectés qui sont le Fahrenheit, et le Celsius La vitesse du vent est elle-même quantifier en deux système les nœuds, et le km/h. Il existe aussi un système descriptif qualitatif proposé par Beaufort en 1806 pour décrire la vitesse du vent il est composé de 12 classes.
  • 17. LA TÉLÉDÉTECTION SPATIALE ET LA MÉTÉOROLOGIE NUMÉRIQUE 3 (*) Télédétection: TLD Météorologie Numérique: MN Prévision Numérique du Temps: PNT
  • 18. 1er Avril 1960, TIROS-1 le premier satellite météorologue est lancé, fut opérationnel pour 78 jours en envoyant 20 0000 images au météorologue
  • 19. Les systèmes d’observation utilisés en météorologie opérationnelle
  • 20. TLD spatiales et MN Fonctions d’un centre PNT La réception des observations Examen critique des observations La production La prévision proprement dite La vérification après des prévisions
  • 21. TLD spatiales et MN Dualité qualité de prévision et puissance de calcul Pour la qualité de prévision: • Taux d’erreur réduit en temps normal, et plus élevé dans les zone orageuses ou sur les précipitations. • Progression dans la prévision des fortes tempêtes hivernale. Pour la puissance de calcul: • Utilisation optimal de cette puissance pour s’assurer de produire des prévisions de qualité. • Trouver le meilleur accord entre la précision et le temps de calcul
  • 23. Météorologie de l’espace C’est quoi la Météorologie de l’espace
  • 24. Météorologie de l’espace C’est quoi la météorologie de l’espace Le soleil émis 3 sources d’énergie qui interagissent avec l’environnement spatial de la terre Rayonnements électro- magnétiques Les rayonnements cosmiques le vent solaire
  • 26. Les satellites météorologues L’importance des données Les données mesurées par les satellites météorologiques sont essentielles pour suivre le temps qu'il fait mais aussi pour prévoir le temps qu'il fera. Pour les climatologues, ces données constituent une mine d'information pour l'étude du climat.
  • 27. Les satellites météorologues Satellites géostationnaire • En orbite élevée située au-dessus de l'équateur : • Fixé par rapport à un repère lié à la terre • Résolution environ 3 km • Ils acquèrent des données en permanence sur la même zone • Limitation à 60 S et 60 Nord (Généralement ne couvre pas les pôles) • Leurs images sont utilisées pour effectuer des animations.
  • 28. Les satellites météorologues Satellites défilants (héliosynchrone) • Ils évoluent en orbite basse autour de la Terre, avec une résolution ~1km • Période de révolution : 102 minutes • Ils couvrent une bande de 2900 km de large • Ils survolent la même zone deux fois par jours • Ils couvrent aussi les zones polaires.
  • 29. Les satellites météorologues Les classes d’informations Satellitemétéorologue Nuages Atmosphère Surface Terrestre Océanique
  • 30. Les satellites météorologues Les données et l’état de l’atmosphère Les données reçus par les satellites météorologue permettent de: 1. Etudier le passé du temps 2. Analyser l’état actuel (présent) du temps 3. Prévoir l’état futur du temps (*) Remarque: temps dans ce contexte signifie climat P P F
  • 31. Les satellites météorologues L’importance des satellites géostationnaires Leur altitude élevée et leur position fixe par rapport à la Terre leur permettent de délivrer des images couvrant une grande surface ce qui aide énormément au suivit des nuages. Par contre ils ont une précision faible par rapport à leurs complémentaires et ils ont une vision partielle qui ne couvre pas les pôles.
  • 32. Les satellites météorologues La taxonomie du satellites météorologique Pour les applications météorologiques, le principal instrument utilisé sur les satellites géostationnaires est le radiomètre-imageur, ou imageur Cet instrument mesure le rayonnement arrivant au satellite et provenant d'un élément de la surface et/ou de l'atmosphère terrestres. L'imageur possède plusieurs canaux
  • 33. Les satellites météorologues Les canaux du satellite Canaux Visible Infrarouge thermique Vapeur d’eau
  • 34. LES MODÈLES DE PRÉVISION MÉTÉOROLOGIQUES 6
  • 35. Modèle de PM Qu’es ce qu’un modèle météorologique Un modèle atmosphérique est un système informatique qui simule le comportement de l’atmosphère. Il est utilisé soit comme 1. un laboratoire numérique pour étudier les processus atmosphériques 2. un outil d’aide à la prévision du temps ou du climat.
  • 36. Modèle de PM Les équations les plus utilisée à la météorologie 1. L’équation mécanique classique 2. L’équation de conservation de l’énergie totale 3. L’équation de conservation de masse 4. L’équation d’état des gaz 5. Les chaines cachées de Markov 6. Les modèle probabiliste discret et continue 7. Les transformées de Fourier 8. Modélisation graphique et applications informatique variantes
  • 37. Modèle de PM Challenges faces au systèmes météorologiques • L’augmentation de : • La résolution • Les processus (à cause de la multidisciplinarité) • Consommation électrique des supercalculateurs • Nombre de lignes des programmes, • La masse des données à traiter et à stocker en sortie.
  • 38. Merci pour votre attention