Utilisation de données satellitaires en hydro-météorologie : la recherche à Météo-France

Research at Météo-France on the use of satellite data in hydrometeorology

CNRM-GAME, Météo-France, CNRS 42 avenue Gaspard Coriolis, 31057 Toulouse Cedex 01
Tél : +33 (0)5 61 07 93 41, Fax : +33 (0)5 61 07 96 26, email : calvet@meteo.fr

Résumé

La modélisation des processus de surface en relation avec le cycle du carbone et l’hydrologie superficielle, requiert l’utilisation de la télédétection pour spatialiser et piloter les modèles, et l’assimilation de données de télédétection dans différents domaines de longueur d’onde. L’utilisation des produits de télédétection spatiale sur les surfaces continentales pour des applications de recherche et pré-opérationnelles est développée à Météo-France dans le cadre de la plate-forme de modélisation SURFEX, incluant une représentation du système sol-plante (ISBA), des zones urbaines (TEB) et des lacs (FLAKE). La spatialisation des paramètres du modèles est réalisée dans SURFEX grâce à la base de données ECOCLIMAP, et sur l’Europe et l’Afrique, une version plus récente (ECOCLIMAP2). Le rayonnement incident et l’albédo (produits par le SAF-Land d’EUMETSAT en particulier) permettent de contraindre le modèle. Humidité superficielle du sol et LAI peuvent être assimilés dans le modèle, pour corriger sa « trajectoire ». Température de surface, et une indication du gel/dégel du sol permettent de vérifier les simulations. Enfin, étant donné la disponibilité de séries satellitaires de plus en plus longues (AVHRR, micro-ondes actives ou passives), la télédétection est susceptible d’être utilisée dans la production ou la vérification de réanalyses climatiques. Un développements important de l’utilisation de données de télédétection pour les surfaces continentales est à attendre dans le cadre de GMES (Global Monitoring for Environment and Security) et des SAF d’EUMETSAT. En parallèle, il est important de développer des sites de mesure pour la validation croisée satellite / modèle / in-situ.

Abstract

Land surface modelling aims at representing the terrestrial carbon cycle and the surface hydrology. Earth observation data permit to map the model’s parameters and to constrain the model. In particular, remotely sensed observations at various wavelengths may be assimilated into the land surface model. At Meteo-France, the use of Earth observation data over land is developed in the framework of the SURFEX modelling platform, for research and pre-operational applications. SURFEX includes a representation of the soil-plant system (ISBA), of urban surfaces (TEB) and lakes (FLAKE). In SURFEX, the land parameter map is provided by ECOCLIMAP, and by ECOCLIMAP2, an upgraded/updated version of ECOCLIMAP over Europe and Africa. The downwelling radiation and the surface albedo produced by the EUMETSAT Land-SAF permit to constrain the model. Surface soil moisture and LAI may be assimilated into the model in order to correct its « trajectory ». Land surface temperature and freeze/thaw products permit to verify the simulations. Finally, historical reprocessed time series of Earth observation data are now available (AVHRR, active or passive microwave products) and may help produce or verify climatic reanalyses. The use of Earth observation data for land applications will grow in the framework of GMES (Global Monitoring for Environment and Security) and of the EUMETSAT’s SAF. Meanwhile, it is essential to develop and maintain validation sites for a satellite / model / in-situ cross-validation.