Imagerie satellitaire météo - Images colorées à la recousse des visibles et infrarouges

Principes

Comme nous l'avons vu lors de la lecture et l'interprétation des masses nuageuses à partir du VIS et de l'IR, de nombreux cas de figure sont délicats à interpréter. On ne connaît pas l'état des particules d'eau (c.-à-d. liquide ou glace), certains phénomènes sont peu ou pas visibles (ex brouillard), et il faut dans tous les cas recouper ceux deux images ; on a parfois envie des les superposer !

Il faut savoir que les radiomètres des satellites météo n'ont pas qu'un seul canal dans l'IR et un dans le VIS, mais de nombreux dans chaque spectre. A titre d'exemple, les satellites de deuxième génération de Eumetsat comportent 12 canaux, dont 2 dans le visible et le reste dans le l'IR. Chacun de ces canaux est spécialisé dans la mise en avant d'un ou plusieurs phénomènes : certains révéleront le brouillard la nuit ou le jour, d'autres permettrons de différencier les états liquide ou glace de l'eau, les fumées ou poussières, les cendres volcaniques, la neige, la glace au sol ou en l'air, etc. De plus, le recoupement bien spécifique de certains canaux permet de mettre en exergue d’autres phénomènes bien ciblés (ex la convection forte).

Sans plus entrer dans le détail, les images colorées proposées par Météo France (typiquement sur son site AeroWeb) sont basées sur ce principe de combinaison de plusieurs canaux situés à la fois dans le visible et l'infrarouge. Elles proposent une lecture direct d'un grand nombre de phénomènes. 

Afin de pouvoir différencier et représenter ces différents phénomènes, des couleurs de bases sont utilisées pour représenter les différentes caractéristiques recherchées comme la température (donc l'altitude), la phase de l'eau (c.-à-d. liquide, glace), l'épaisseur des masses nuageuse, etc. La combinaison de ces caractéristiques (et donc le mélange de ces couleurs de base) donne des gammes de nouvelles couleurs que nous allons apprendre à lire et interpréter.

C'est une image très efficace d'utilisation, mais elle nécessite de maitriser les concepts liés aux images VIS et IR, ainsi encore une fois de posséder les fondamentaux des types de nuages et de leurs caractéristiques.

Guide de lecture

Voici les grandes lignes de sa lecture qui tourne autour de 3 couleurs de base (blanc, jaune, bleu) :

• Nuances jaunes : nuages bas et chauds (brouillard, St, Sc, petits Cu). Ces nuances jaunes tireront un peu sur les blancs pour les sommets un peu élevés (donc froids).
• Nuances blanches : nuages denses, épais et froids, généralement précipitants (amas de Cb des traînes actives, regroupement d'orages, systèmes convectifs tropicaux, masses nuageuses associées au corps des perturbations de nos latitudes tempérées comme les Ns).
• Nuances bleues : nuages élevés constitués de cristaux de glace, parfois transparents (ces nuages peu ou pas visible dans le VIS vont ainsi apparaître !) Ils sont de la famille des Cirrus (Ci, Cs, Cc).

Entre ces couleurs apparaissent d'autres nuances correspondant à l'étagement des nuages ou à leur opacité plus ou moins importante :

• Les nuages de l'étage moyen, tels que les Ac, ou Sc élevés, et les sommets de Cu con, sortent dans des tons crème à blanc cassé.
• Les Cs et Ci épais sortent dans un gris clair bleuté.
• Etc.

Des masques sont aussi utilisés par ces images. Ainsi, les nuages apparaissent sur fond bleu outremer au-dessus des océans (il n'y a donc aucune interprétation à faire à partir de la couleur de la mer dans ce cas). Les sols apparaissent dans les verts grisés au brun verdâtre pour les plus froids, à l'ocre jaune et au jaune or pour les régions désertiques africaines. La neige est identifiée comme telle uniquement de jour.

Premier exemple d'une image satellites « composées colorée »

Nous nous limitons pour l'instant à la lecture des différentes couleurs, sans aller jusqu'à l'interprétation des différentes masses nuageuses.

Des algorithmes différents sont utilisés pour les images de jour et de nuit, l'idée étant de fournir à chaque moment des gammes de couleur semblables pour les mêmes caractéristiques, permettant ainsi d'utiliser les mêmes règles de lecture dans les deux cas.

Là encore, une bonne façon d'apprendre à utiliser ce type d'image est de la pratiquer, en recoupant la lecture des images VIS et IR.

Alain Herbuel