Le projet HimawariCast: Apporter à l’Asie-Pacifique la puissance des nouvelles données satellitaires

Les avantages de l’imagerie satellitaire

Les satellites géostationnaires transmettent à intervalle rapproché des données sur de vastes régions de la Terre, ce qui les rend indispensables pour observer les conditions météorologiques à partir de l’espace. Ils permettent de suivre les phénomènes qui se forment rapidement, comme les cyclones tropicaux, les tempêtes extra-tropicales, les systèmes de forte convection, les nuages de cendres volcaniques et les tempêtes de sable et de poussière. Dans la région Asie-Pacifique, tous les SMHN s’efforcent d’améliorer sans cesse leurs systèmes d’alerte précoce afin de mieux suivre et détecter les typhons et les cyclones tropicaux qui menacent la population.

Les images provenant des satellites géostationnaires viennent compléter les observations des systèmes de forte convection effectuées au sol par les radars de précipitation. En fait, les satellites détectent ces phénomènes plus tôt, car les puissants mouvements verticaux présents dans les nuages sont visibles à partir de l’espace 15 à 30 minutes avant le début des précipitations. En outre, les satellites géostationnaires procurent des données sur les régions qui n’ont pas de radars météorologiques ou dont les installations sont mal entretenues.

Les données de satellites sur orbite basse sont cruciales pour les modèles mondiaux et régionaux de prévision numérique du temps (PNT). Toutefois, les progrès scientifiques et techniques survenus depuis 25 ans ont rendu possible la transformation des données de satellites géostationnaires en produits quantitatifs que peuvent exploiter avec profit les modèles de PNT et qui donnent des informations sur les secteurs où les observations sont rares, comme les océans et les déserts.

La Chine, les États-Unis d’Amérique, l’Europe (EUMETSAT – Organisation européenne pour l’exploitation de satellites météorologiques), la Fédération de Russie, l’Inde, le Japon et la République de Corée disposent au-dessus de l’équateur de satellites qui composent l’«anneau géostationnaire». Cette constellation optimale est supervisée par les agences spatiales, qui collaborent au sein du Groupe de coordination pour les satellites météorologiques (CGMS), et par le Programme spatial de l’OMM, qui normalise le traitement et la diffusion des données au profit des utilisateurs du monde entier, en particulier les Membres de l’Organisation.

Les défis

Le remplacement du système mondial actuel par une nouvelle génération de satellites géostationnaires a débuté avec Himawari-8. Grâce à sa capacité d’observation dans 16 bandes (canaux), il devrait aider les SMHN de la région Asie-Pacifique à procurer de meilleurs services dans divers domaines, dont la prévision du temps, la surveillance du climat, la prévention des catastrophes et la sécurité des transports.

Après la mise hors service du satellite de la génération précédente, MTSAT-2, prévue à la fin de 2015, le travail des prévisionnistes reposerait uniquement sur les images d’Himawari-8. Cela laissait très peu de temps aux SMHN pour se préparer et apprendre à traiter et à utiliser les données dans toute la région. La plus grande inquiétude concernait le volume des données transmises par Himawari-8: à peu près 50 fois plus que MTSAT-2. Comment les SMHN pourraient-ils gérer une hausse aussi considérable?

La solution: HimawariCast

Il était important pour le JMA que les SMHN de la région soient prêts à exploiter les données de son nouveau satellite. On prévoyait au départ recourir à un service en nuage. Mais il est vite apparu que cette solution ne conviendrait pas à tous les SMHN, vu le volume massif de données transmises et la largeur de bande limitée offerte par le réseau Internet dans une bonne partie de la région.

Le JMA a décidé de compléter l’accès Internet par un système de transmission faisant appel à un satellite de télécommunication commercial et à la technologie de réception DVB-S peu onéreuse. Ce dispositif, inspiré du système EUMETCast mis en œuvre avec grand succès par EUMETSAT en 2003, a été baptisé HimawariCast. Il procurerait un sous-ensemble d’images d’Himawari-8 comparable aux données diffusées directement par MTSAT-2.

Le projet OMM-JMA

Le système se compose d’une antenne de réception satellitaire (2,4 m de diamètre), d’un ordinateur pour l’acquisition des données et d’un autre ordinateur pour générer et visualiser les produits.

Un système de réception HimawariCast comprend un équipement standard peu coûteux et une antenne de taille moyenne (2,4 m). Même là, beaucoup de SMHN, en particulier les plus petits, ne disposaient pas d’un budget suffisant pour acquérir ce matériel. Le JMA et l’OMM ont donc décidé de lancer et de financer un projet pour installer le système de réception et de traitement HimawariCast dans les SMHN de 14 pays: Bangladesh, Cambodge, États fédérés de Micronésie, Kiribati, Mongolie, Myanmar, Népal, Palaos, Papouasie-Nouvelle-Guinée, Samoa, Thaïlande, Tonga, Tuvalu et Viet Nam.

La Commission des systèmes de base de l’OMM et le Groupe de coordination pour les satellites météorologiques ont défini ensemble les pratiques recommandées afin que les utilisateurs soient prêts. Le Département du développement et des activités régionales et le Programme spatial de l’OMM ont été chargés, avec le JMA et les partenaires du projet, de définir la version définitive des spécifications techniques, de choisir le fournisseur d’équipement et de superviser les essais et la mise en place des systèmes de réception.

En avril 2015, l’OMM a choisi comme fournisseur Oriental Electronics, Inc. (ORI) et la planification des essais en usine, de l’installation et de la réception a commencé. La société ORI s’est rendue dans tous les SMHN qui devaient recevoir le système, afin de déterminer si les sites d’implantation convenaient ou si certains éléments gêneraient l’installation et le fonctionnement. Il en est ressorti qu’une ligne de transport monorail était sur le point d’être construite à Dhaka, Bangladesh, qui aurait un impact sur le projet et qu’une coordination était nécessaire avec le déménagement prévu des locaux des SMHN en Mongolie, aux Palaos, aux Tonga et au Viet Nam. Il fallait surtout veiller à ce que l’infrastructure HimawariCast s’intègre dans les systèmes en place et à ce que les prévisionnistes situés ailleurs aient accès aux nouveaux produits.

Il n’y avait pas de temps à perdre: la diffusion des données du satellite MTSAT-2 par le biais d’HimawariCast a commencé ce même printemps. En juillet 2015, le JMA a annoncé l’entrée en service d’Himawari-8 et les deux systèmes ont fonctionné en parallèle. Les données de MTSAT-2 ne seraient transmises que jusqu’au 4 décembre 2015. Après cette date, le satellite ne pourrait plus maintenir sa position nominale et les SMHN ne recevraient plus ses données; il était primordial que les installations HimawariCast soient pleinement opérationnelles d’ici là, pour éviter toute interruption de la transmission vers les SMHN.

Après les visites sur place, la société ORI a réalisé les essais de réception dans ses locaux de Tokyo et, quand c’était possible, a offert au même moment une formation technique afin que le personnel des SMHN se familiarise avec le système.	«Je suis fier que nous disposions d’un système de réception des données satellitaires de classe internationale. Il permettra de détecter des phénomènes extrêmes, y compris les nuages de cendres volcaniques qui gênent la circulation aérienne», a déclaré Samuel Maiha, Directeur du Service météorologique national de la Papouasie-Nouvelle-Guinée.

Le solide partenariat et l’étroite concertation établis entre l’OMM, les SMHN, le JMA et la société ORI ont donné d’excellents résultats. Aujourd’hui, neuf pays exploitent le système HimawariCast, les cinq autres feront de même au début de 2007. Outre la formation technique offerte par ORI, le JMA a organisé dans les SMHN des séminaires afin d’optimiser l’emploi des données d’Himawari-8. Les commentaires reçus à ce jour sont très favorables.

Le projet HimawariCast est une réussite parce que les défis ont été relevés du début à la fin: assurer l’accès aux observations en temps quasi réel grâce à la diffusion par satellite, faciliter l’acquisition et le traitement des données, offrir une formation complète au personnel des SMHN, tant aux ingénieurs et techniciens qu’aux prévisionnistes. Comme l’a souligné le Secrétaire général de l’OMM, Petteri Taalas, «les efforts conjugués de l’OMM et du JMA pour faciliter la réception et l’utilisation des données issues de la nouvelle génération de satellites sont un modèle que devrait suivre l’Organisation pour aider d’autres régions dans les années à venir».

Le développement des capacités est indispensable pour introduire avec succès les capacités des nouveaux satellites dans les régions. L’OMM et le JMA aideront les SMHN à exploiter de façon viable leur système HimawariCast pendant trois ans après l’expiration de la garantie de deux ans qui accompagne l’équipement. De plus, l’OMM et ses partenaires favoriseront la participation de représentants des SMHN à la Conférence annuelle Asie-Océanie des utilisateurs de données météorologiques satellitaires, aux activités de formation correspondantes et aux réunions des groupes régionaux d’utilisateurs de satellites, en vue de pérenniser les capacités acquises dans le cadre du projet HimawariCast.

«Je suis fier que nous disposions d’un système de réception des données satellitaires de classe internationale. Il permettra de détecter des phénomènes extrêmes, y compris les nuages de cendres volcaniques qui gênent la circulation aérienne», a déclaré Samuel Maiha, Directeur du Service météorologique national de la Papouasie-Nouvelle-Guinée

Noritake Nishide, ancien Directeur général du JMA et Représentant permanent du Japon auprès de l’OMM, a déclaré avec fierté: «Je suis certain que les nouveaux systèmes mis en place grâce à ce projet étendront encore la capacité des pays bénéficiaires à déceler rapidement les phénomènes météorologiques extrêmes et à y réagir».

Authors

le Secrétariat de l’OMM - Ayse Altunoglu, Mikael Rattenborg, Kuniyuki Shida, Ryuji Yamada, DRA Department; Stephan Bojinski, Space Programme, OBS Department