Huitièmes rencontres Météo et Montagne

Les débats sont animés par Jean-Louis CAFFIER, journaliste à LCI.

SOMMAIRE

Les énergies du futur 2, quelles énergies pour demain, quelle exploitation possible en montagne ?

Cassini-Huygens, un an après 8

La météo sur Jupiter et ses lunes

La Terre vue de l'espace 9

Les satellites d'observation de la terre pour la météo et l'environnement

Le routage météo en mer, en montagne et sur évènements internationaux 13

Routeur météo, l'indispensable collaborateur pour la réussite d'exploits et d'évènements en mer ou en montagne

Les énergies du futur

Quelles énergies pour demain, quelle exploitation possible en montagne ?

Jean-Marc JANCOVICI, ingénieur-conseil en énergies et réchauffement climatique

La consommation d'énergie accompagne le développement humain depuis la domestication du feu à l'ère préhistorique. Ainsi, dès l'Antiquité, l'homme a eu recours aux énergies renouvelables (bois, vent, soleil, hydraulique, etc.) et aux gisements fossiles (charbon et pétrole). La principale caractéristique de l'ère « moderne » n'est donc pas l'utilisation de sources « nouvelles », exception faite du nucléaire, mais le changement d'ordre de grandeur dans l'usage des ressources.

Il apparaît que la consommation d'un terrien de l'an 2000 représente l'équivalent de 1,5 tonne de pétrole par an. En effet, depuis que l'homme a découvert les combustibles fossiles, il n'a eu de cesse des les utiliser pour ses activités et son développement. Chaque nouvelle source d'énergie s'est ajoutée aux autres et a connu une évolution exponentielle, sans pour autant donner lieu à un phénomène de substitution au niveau mondial. A titre d'exemple, les chiffres de la consommation n'ont jamais décru dans les pays occidentaux. Un Américain consomme quatre fois plus de charbon qu'un Chinois. Aujourd'hui, les hydrocarbures représentent 85 % de l'énergie commerciale de l'humanité.

Par ailleurs, les consommations significatives ne concernent pas que l'électricité. Ainsi, un kilomètre en voiture représente un KWh et un vol transatlantique 6 000 KWh. En conséquence, les économies d'énergies ne seront pas réalisées au moyen de restrictions individuelles, mais grâce à des politiques de grande ampleur.

Toutefois, l'humanité avance vers de grandes difficultés dans le domaine énergétique. En effet, en ce qui concerne le pétrole, la croissance des découvertes est terminée depuis longtemps, et largement surpassée par la consommation mondiale depuis 20 ans. Cependant, une illusion d'optique laisse à penser que l'homme dispose encore de 40 ans de réserves, compte tenu de la demande actuelle. Or il s'avère que la croissance de la consommation se poursuivra au cours des prochaines années. L'échéance d'épuisement des ressources pétrolières est donc plus avancée que ce qu'il n'y paraît. D'ailleurs, le scénario de l'AIE, basé sur la simple prolongation de la demande, est jugé irréalisable selon de nombreux opérateurs pétroliers.

Outre le problème d'approvisionnement énergétique, les conséquences de la pénurie de pétrole concerneront également le domaine économique. A cet égard, des études ont démontré la corrélation entre le prix du baril pétrole en dollar constant et le chômage, avec trois années de décalage. Il apparaît donc difficile d'éviter de fortes perturbations sur le marché de l'emploi, car l'appauvrissement des ressources entraînera de fait une tension des prix.

De plus, l'appauvrissement des ressources pétrolières ne permet pas d'envisager une amélioration du bilan climatique de la planète. En effet, le premier réflexe des nations industrialisées sera de recourir au charbon et non aux énergies renouvelables, car l'accès à ce combustible est plus aisé, et ce malgré les conséquences d'une telle stratégie sur les émissions de CO².

Il convient par ailleurs de souligner qu'il n'y a jamais eu de croissance économique sans croissance des émissions de CO² issues de combustibles fossiles. Celles-ci ont ainsi été multipliées par plus de quatre depuis 1950 selon le GIEC, engendrant une augmentation de la température de la planète. Or, cette élévation se poursuivra à émissions constantes au cours des prochaines années. En outre, bien que les émissions liées aux activités humaines apparaissent faibles par rapport aux échanges naturels, elles ont un fort impact sur l'équilibre des écosystèmes. Ces derniers pourraient alors, à leur tour, accroitre la diffusion de CO² dans l'atmosphère, si l'élévation des températures se poursuit. Il est donc impératif de traiter le problème du changement climatique d'ici quelques décennies avant d'aboutir à une situation irréversible, d'autant plus que les premiers effets d'une politique de réduction des gaz à effet de serre s'annoncent tardifs. Néanmoins, il s'avère désormais nécessaire d'envisager une division des émissions de CO² françaises par quatre aujourd'hui.

Les médias apparaissent donc incontournables dans toute stratégie de préservation de la planète. Il est en effet indispensable de diffuser des informations sur les données climatiques à grande échelle afin d'alerter dirigeants et opinion publique.

Jacques-Emmanuel SAULNIER, Directeur de la communication d'AREVA (interview préenregistrée)

L'ensemble des pays de la planète fait face à une équation compliquée : accroître la production nationale sans émission de CO². A cet égard, des pays caractérisés par une forte croissance économique, tels que le Brésil, l'Afrique du Sud ou la Chine, envisagent de renforcer leurs parcs nucléaires. Il leur apparaît en effet indispensable de se doter de toute la palette de production d'électricité afin de subvenir à leurs besoins.

Par ailleurs, AREVA a entrepris d'investir dans le domaine des énergies renouvelables, notamment dans les secteurs de l'éolien et de la biomasse. L'objectif visé est de proposer une large gamme de produits et de services énergétiques, sans émission de CO². Dans un contexte de croissance de la demande énergétique et de forte concurrence, il est essentiel de diversifier les activités. De plus, AREVA propose l'intégralité du cycle de combustible en nucléaire.

Néanmoins, il est évident que la question des déchets et de leur gestion au fil des années soulève un problème majeur. Malgré l'existence de plusieurs solutions de stockage, aucune décision n'a été prise en France à ce sujet. Le projet ITER permettra, certes, de remédier aux inconvénients de la production nucléaire, mais il s'agit d'une stratégie à long terme. Il importe donc d'apporter dès à présent une première réponse aux inquiétudes de la population. Par exemple, des pays comme la Finlande ont chois de recourir à l'enfouissement géologique. Le Parlement étudie actuellement le thème du stockage des résidus radioactifs dans le cadre d'un débat public, qui s'achèvera en 2006. Il est en effet nécessaire d'informer l'opinion publique et de démontrer que la question des déchets est correctement gérée par les entreprises, d'autant plus que l'outil nucléaire a été imposé aux citoyens sans explication. A ce titre, il convient de souligner que le déchet radioactif est toujours emprisonné et stocké, contrairement aux particules de CO².

Enfin, il s'avère que le discours du président des Etats-Unis a évolué, comme en témoignent de récents investissements substantiels en faveur de technologies moins polluantes. Toutefois, ce n'est pas le cas de la France, qui risque en conséquence de subir une éventuelle prédominance américaine en matière d'approvisionnement énergétique. Il est donc capital que les entreprises françaises élaborent très rapidement des solutions opérationnelles.

Bertrand BARRE, Président de la Société Nucléaire Européenne

Depuis l'an 2000, il apparaît que la population mondiale consomme 10 milliards de tonnes par an en équivalent pétrole d'énergie, dont 10 % de ressources modernes et renouvelables. Cependant, 1,6 milliard d'êtres humains n'ont toujours pas accès à l'électricité. De plus, alors que les pays de l'OCDE semblent avoir atteint une certaine stabilité, les pays émergents sont en voie de tripler leur consommation annuelle. Face à un tel contexte, le défi posé par la menace climatique consiste à réduire les émissions de CO 2 tout en produisant plus d'énergie. Toutefois, une telle entreprise implique un contrôle des comportements, une séquestration des gaz carboniques et une augmentation de la part des énergies dites propres afin de diminuer la pression de la demande.

La production d'énergie nucléaire repose sur le principe de la fission de noyaux lourds, comme l'uranium. Cette opération libère une énergie considérable, bien plus importante que le pétrole. Cependant, ce procédé génère des résidus radioactifs en série et il convient d'évacuer la puissance résiduelle de la fission après arrêt du système. Le parc nucléaire français est composé majoritairement de réacteurs de deuxième génération, avec la mise en place progressive de modèles de troisième génération qui prendront le relais jusqu'en 2040.

Les caractéristiques du projet EPR ( Evolutionary Power Reactor )

•  Un réacteur plus sûr

Le réacteur EPR s'appuie sur le retour d'expérience des systèmes de deuxième génération. A la suite du traumatisme causé par l'accident de Tchernobyl, les ingénieurs ont conçu un modèle répondant aux nouvelles exigences de sécurité en matière nucléaire. Un éventuel accident de fusion du cour ne se traduira pas par un relâchement massif d'éléments radioactifs dans l'environnement, grâce à de multiples barrières de sauvegarde indépendantes, auxquelles s'ajoute trois niveaux de protection contre les agressions externes. Cette prise en compte de l'accident grave dès la conception permettra d'éviter un éventuel recours aux mesures de confinement, d'évacuation et de relogement des populations. La seule restriction porterait sur la consommation de la première récolte des produits cultivés dans les cinq km 2 autour de la centrale.

•  Un réacteur plus économique

La conception du réacteur EPR contribuera à accroître le rendement et la durée de vie du système, ce qui présentera un impact non négligeable sur le prix du KWh. La concurrence des centrales à gaz pèsera moins sur les exploitants nucléaires.

Gestion des déchets nucléaires

Les résidus radioactifs ne sont ni orphelins, ni dispersés à tous vents. Les déchets FA sont stockés dans des installations jusqu'à réduction de leur niveau de radioactivité, dans deux siècles. Les déchets MAVL et HA sont concentrés, confinés entreposés et surveillés. Néanmoins, malgré l'absence de nuisance, les autorités jugent que ces mesures ne peuvent constituer une solution définitive. Un débat public est donc organisé sur l'ensemble du territoire en préambule du projet de loi 2006.

Perspectives de développement

•  La « Génération IV »

Durabilité, fiabilité et économie sont les maîtres mots imposés aux ingénieurs en charge de la quatrième génération de réacteurs nucléaires. En effet, l'inconvénient majeur des systèmes actuels est que les exploitants utilisent moins de 1 % de l'uranium extrait de terre. Les attentes concernent également une minimisation et une non-prolifération des déchets et non prolifération, ainsi que des gains sur les temps de construction, l'investissement initial et la profitabilité. La « Génération IV » vise enfin une ouverture de l'éventail des applications. Ainsi, le nucléaire restera essentiel pour la production d'électricité, mais se tournera vers des champs nouveaux comme la production d'hydrogène, la chaleur de procédé ou le dessalement de l'eau de mer.

•  La fusion

Le projet ITER vise à reproduire l'activité des supernovae à travers une fusion des ions. La réussite de cette expérience permettrait, entre autres, d'accéder à des réserves en combustibles presque illimitées et de remédier au problème des déchets à vie longue. Cependant, le fonctionnement d'ITER sera beaucoup plus complexe que celui d'un réacteur à fission, car le milieu réactif est un plasma dont la production et le maintien nécessitent une machinerie lourde. De plus, l'existence d'un effet de seuil ne permet pas d'envisager la mise en place de petites unités de production et les déchets radioactifs à vie courte demeureront présents.

Enfin, il convient de souligner l'une des recommandations de l'Académie de Médecine au gouvernement : maintenir la filière nucléaire dans la mesure où elle s'avère avoir le plus faible impact sur la santé par KWh produit.

Jean-Louis BAL, Directeur des énergies renouvelables, des réseaux et des marchés énergétiques à l'ADEME

Face à l'augmentation de la consommation des ressources fossiles de la planète par l'homme d'ici 2030, il importe de négliger aucune piste d'approvisionnement énergétique. Il apparaît donc souhaitable de « décarboner » la croissance, non seulement pour la France, mais aussi pour tous les autres pays OCDE ou émergents, notamment en matière de transports et de construction.

A cet effet, le gouvernement a annoncé des objectifs ambitieux dans le cadre de la loi POPE et du Plan Climat tels que :

•  diminuer de 3 % par an en moyenne les émissions de gaz à effet de serre ;

•  satisfaire, à l'horizon 2010, 10 % de nos besoins énergétiques à partir de sources d'énergies renouvelables ;

•  porter la part de biocarburants à 2 % au 31 décembre 2005 et à 5,75 % au 31 décembre 2008.

Les énergies renouvelables peuvent aboutir à la production :

•  de biocarburants, avec le diester, l'éthanol et les huiles brutes ;

•  d'électricité, avec l'hydraulique, l'éolien, le solaire photovoltaïque, la biomasse, les courants marins et la géothermie profonde ;

•  de chaleur, avec le bois, le solaire thermique, les déchets et la géothermie

Il s'avère que le coût des filières ENR est supérieur à celui des énergies traditionnelles, notamment pour l'éolien et le photovoltaïque. En outre, la part de l'électricité ENR apparaît en nette décroissance malgré son indispensable complémentarité.

Néanmoins, afin d'atteindre l'objectif de 21 % d'électricité ENR en 2010, les autorités encouragent la production éolienne, l'utilisation de la biomasse, la géothermie, le solaire photovoltaïque et l'hydroélectricité.

•  Eolien

D'après les sondages, la population française est très favorable au recours à l'éolien, bien qu'il soit souhaitable d'améliorer les procédures de concertation autour des projets d'implantation.

•  Solaire photovoltaïque

Le principal intérêt du procédé réside dans le fait que la consommation électrique d'un ménage moyen de 2 500 KWh par an peut être couverte avec 25 m2 de panneaux photovoltaïques. L'intégration de cette ressource dans les bâtiments publics permettra d'améliorer sa compétitivité. Compte tenu de l'évolution du prix de l'électricité domestique, le photovoltaïque apparaitra particulièrement avantageux en Europe du nord d'ici 2030.

•  Géothermie

Afin de prévenir les aléas de l'éolien, cette ENR représente une ressource intéressante, grâce à la récupération de la chaleur des roches sèches et fracturées. En outre, le potentiel d'exploitation de cette technologie est renforcé par la présence de nombreuses zones favorables à la géothermie en France.

•  Bois Energie

Un plan Bois Energie ADEME/collectivités locales a été lancé en 2000 afin de développer les chaufferies collectives et la consommation des ménages. Un crédit d'impôt de 40 % sur les appareils performants et non polluants est mis en ouvre depuis le 1 er janvier 2005.

•  Solaire thermique

Un plan Soleil, lancé en 2000, avec le versement d'une subvention ADEME/Région, a contribué à soutenir la dynamique du solaire thermique. De plus, un crédit d'impôt de 40 % depuis le 1 er janvier 2005 favorise un marché en plein développement. Cependant, malgré la compétitivité de cette technologie, il apparaît nécessaire de structurer la profession.

Conjugué aux efforts de maîtrise de l'énergie, le potentiel des énergies renouvelables est immense, mais il faudra du temps pour qu'elles prennent la place qui leur revient.

Isabelle GRENIER, astrophysicienne au CEA

Le premier constat à retenir en matière de puissances terrestres est le suivant : alors que les besoins mondiaux actuels s'élèvent à environ 24 000 GW, la Terre dissipe dans l'espace à peine le double de la consommation humaine, soit 42 000 GW. Il apparaît que l'énergie solaire est peu utilisée au regard des quantités de lumière interceptées par la planète : 40 millions de GW, qui ne représentent qu'une infime fraction des puissances solaires. L'enjeu pour l'homme consiste donc à récupérer cet immense potentiel sans pour autant générer des émissions de CO².

Les ressources énergétiques de l'univers sont considérables. Ainsi, le soleil représente une source nucléaire de 10Gan. Cependant, ce dernier n'est qu'une étoile banale. Il existe en effet des étoiles massives, bien plus puissantes et 100 000 fois plus lumineuses. Or ces cigales du ciel consomment et brûlent leur potentiel en quelques millions d'années de vie, en raison de l'instabilité de leur cour. L'issue apparaît donc fatale : une explosion éjectant cette masse d'énergie en une fraction de seconde.

Toutefois, l'exploitation des ressources stellaires est difficile, car la matière est toujours expulsée de manière brutale, avec un éjecta à 40 Mkm/h. Les nombreux restes d'explosion dispersés dans la nature seront ensuite utilisés lors de la fabrication de nouvelles étoiles. Ces éléments constituent une source d'énergie colossale, qu'il apparaît possible d'approcher dans certains cas.

En outre, l'univers est également capable de former des « hypernovae », d'une puissance équivalente à 100 supernovae, dont les explosions engendrent des trous noirs. Ces phénomènes attirent logiquement l'attention des chercheurs, en particulier lors de la formation de « dragons », capables d'avaler de 2 à 20 soleils par an et susceptibles de concentrer l'énergie de 10 à 100 galaxies. Il est envisageable de récupérer une partie de cette force gravitationnelle ultime sous forme de rayonnements. En effet, le système solaire se situe à proximité d'un trou noir.

Néanmoins, les connaissances de l'homme ne lui permettent d'appréhender la globalité des énergies présentes dans l'espace. A cet égard, les scientifiques ont clairement identifié à peine 2 % des ressources existantes actuellement, sachant que les chercheurs s'interrogent toujours sur l'origine et les principes de l'énergie noire, qui compose 73 % de l'univers.

Cassini-Huygens, un an après

La météo sur Jupiter et ses lunes

André BRAHIC, astrophysicien au CEA

Lancée en 1997, Cassini-Huygens est la première mission spatiale consacrée à l'exploration de Saturne. Son objectif est d'étudier l'atmosphère de la planète, son champ magnétique, ses anneaux et ses satellites naturels. Avant de se mettre en orbite autour de Saturne en 2004, la sonde effectua un long périple marqué par deux survols de Vénus en 1998 et 1999, afin d'acquérir la vitesse nécessaire à son trajet. Enfin, une dernière assistance gravitationnelle autour de Jupiter en 2000 lui procura l'énergie pour atteindre son point d'arrivée. Le 14 janvier 2005, la sonde Huygens de l'ESA se posa sur Titan, la plus grande des lunes de Saturne. Les nombreuses données collectées à cette occasion permettront notamment d'améliorer les connaissances de l'homme sur les mécanismes chimiques ayant abouti à l'apparition de la vie sur Terre.

En raison de l'opacité des anneaux, il s'avère impossible de distinguer la surface de l'hémisphère nord de Saturne. Néanmoins, la clarté du pôle sud a permis d'observer des phénomènes météorologiques passionnants, avec des orages et des tempêtes extrêmes. A l'instar des ouragans terriens, les courants se développent en spirales dans le sens des aiguilles d'une montre. Cependant, à la différence des tornades de la Terre, cette tempête ne contient probablement aucune eau liquide.

En outre, la précision des clichés des satellites de la planète démontre qu'il existe une grande variété topographique des lunes. Ainsi, Encelade présente une activité éruptive et des éjections de matériaux alimentant les anneaux de Saturne sans posséder pour autant de volcans. Pour sa part, Dioné expose des entrelacements de falaises de glace et des ruptures saisissantes sur une surface constellée de cratères. Enfin, Japet bouleverse les lois de mouvements des fluides avec sa mystérieuse crête équatoriale.

Après une descente parfaite à travers l'atmosphère dense, Huygens traversa l'atmosphère brumeuse de Titan pour atterrir sur sa surface glacée . L es premières analyses des données recueillies apportent quantité d'informations uniques sur la composition de ce satellite, révélant un monde complexe et fascinant. L'analyse des images de la surface a permis de reconstituer la trajectoire de la sonde et donc de caractériser les vents. De plus, malgré l'absence d'étendues liquides, les traces d'écoulement sont nombreuses. Un vaste plateau clair apparaît creusé de chenaux, qui auraient été creusés par des pluies de méthane liquide. La reconstitution du relief démontre l'existence de dépressions et de montagnes présentant des dénivelés de 100 mètres environ. Néanmoins, les chercheurs ne comprennent pas le paysage de Titan. Huygens a en effet révélé un monde façonné par des processus géophysiques similaires à ceux qui se déroulent sur Terre, mais avec des acteurs chimiques complètement différents. De grandes questions restent posées.

Enfin, durant les manouvres d'approche de Saturne, les équipes de l'ESA ont été en mesure d'observer les anneaux de près. Ces mystérieux objets, composés de poussières et de glace en rotation autour de la planète, constituent en quelque sorte un laboratoire d e l'univers. En effet, il apparaît que l es anneaux principaux sont beaucoup plus jeunes, de quelques centaines de millions d'années, que certains corps proches du Soleil. Ils peuvent résulter de la dissolution d'une lune, d'une comète ou d'un météore qui aurait été disloqué par la gravité de Saturne.

La Terre vue de l'espace

Les satellites d'observation de la terre pour la météo et l'environnement

Jean-Louis FELLOUS, chargé des programmes d'observation de la Terre au CNES

Le premier programme d'observation de la terre du CNES a démarré avec la filière SPOT, qui est un système d'imagerie optique spatiale à haute résolution. Depuis 1986, plusieurs satellites scrutent ainsi la planète et fournissent des clichés d'une qualité remarquable. Près de 10 millions d'images ont déjà été traitées et distribuées via le réseau mondial de partenaires de SPOT Image. Pour sa part, le dernier satellite de la filière, lancé en 2002, est doté d'instruments optiques capables de déceler des détails allant de 2,5 à 10 mètres. Afin de répondre aux besoins civils et militaires, le programme franco-italien Pléiades permettra ensuite, en 2008 et 2010, de proposer des images dotées d'une résolution submétrique.

Auparavant destinés à la recherche fondamentale, les satellites proposent désormais une large palette d'applications avec Déméter, Jason, Parasol et Calipso.

•  Déméter

Ce satellite scientifique a pour mission d'étudier la relation entre l'activité sismique et certains phénomènes électriques et électromagnétiques observés dans la très haute atmosphère. Il est le premier de la filière de microsatellites « Myriade » développée par le CNES afin de réaliser des missions scientifiques à faibles coût.

•  Jason-1

Succédant à TOPEX/Poséidon, Jason-1 est le produit d'une collaboration équilibrée entre la NASA et le CNES. Il relève depuis décembre 2001 le défi de l'océanographie opérationnelle, en mesurant la topographie de la surface océanique au centimètre près, afin de déterminer les courants marins, de mieux comprendre le rôle de l'océan dans le climat et d'observer les impacts du changement climatique.

•  Jason-2

Ce projet prolonge la coopération entre le CNES et la NASA sur les satellites expérimentaux TOPEX/Poséidon et Jason-1, en l'élargissant à la NOAA et à EUMETSAT. Il sera lancé en 2008. Jason-2 et sa composante sol ont été adaptés aux besoins opérationnels, analogues à ceux des services météorologiques, des utilisateurs du domaine marin.

•  Parasol

Les incertitudes sur l'impact radiatif des nuages et des aérosols limitent notre capacité à prévoir l'évolution du climat. Grâce au radiomètre Polder, Parasol, deuxième satellite de la filière microsatellite Myriade, étudie les propriétés radiatives et microphysiques des nuages et des aérosols.

•  Calipso

Ce satellite embarque un lidar, équipé d'un télescope d'un mètre et d'une caméra visible monocanal, ainsi qu'un imageur à trois canaux dans l'infrarouge thermique. Volant en formation, Calipso Cloudsat, Aqua, Aura, Parasol, et OCO formeront un observatoire spatial exceptionnel (A-Train).

L'amélioration des prévisions météorologiques représentent un enjeu majeur pour le CNES. A cet égard, plusieurs projets sont en voie de lancement :

•  l'interféromètre infrarouge IASI, qui fournira des spectres des émissions vers l'atmosphère permettant d'établir des profils de température et d'humidité ;

•  Smos, qui indiquera une évaluation globale et régulière de l'humidité superficielle des sols et de la salinité océanique ;

•  Mégha-Tropiques, qui étudiera la circulation atmosphérique, le cycle hydrologique et l'évolution du climat dans les zones affectées chaque année par les moussons et la formation de cyclones ;

•  Argos et Sarsat-2, pour l'aide à la recherche et au sauvetage maritime, aéronautique et terrestre.

Les applications des observations des satellites sont donc multiples. Ainsi, lors du tsunami du 26 décembre 2004, Jason-1 a observé l'oscillation de la vague, ce qui permet d'étudier les modalités de propagation d'une onde sismique. En termes de réchauffement climatique, les impacts sur les zones montagneuses sont parfaitement illustrés par les images de SPOT, de même que la fonte des glaces polaires ou l'élévation du niveau de la mer par TOPEX.

Olivier ARINO, spécialiste de la météorologie à l'ESA

Historique de l'ESA

Depuis 1991, les satellites de l'ESA scrutent la Terre et ses phénomènes météorologiques. Aux premières études sur les océans, la glace de mer, la cryosphère ou la climatologie, se sont ajoutés en 1995 des relevés sur l'ozone, puis sur la chimie de l'atmosphère en 2002. Actuellement, 33 organisations internationales participent à des projets sur le suivi du changement global des différents éléments du système terrestre. A ce titre, l'Agence Spatiale Européenne effectue différentes mesures en continu pour la réalisation de modèles sur :

•  les gaz à effet de serre, grâce à ENVISAT, avec pour ambition de dériver les données recueillies ;

•  la température de surface des mers, qui a permis d'identifier une augmentation de 0,13°C par décade ;

•  les feux.

Projets

En complément de la modélisation du cycle du carbone, l'ESA développe un suivi en temps réel de la production primaire des océans, des mouvements glaces de mer, des aérosols et des traînées de condensation, avec une illustration de la corrélation entre le trafic aérien et la formation de cirrus.

Le GMES

Issu d'un travail en collaboration avec la Commission Européenne, le GMES est un système d'observation de la Terre, dédié au recueil de données sur le changement climatique et à la mise en ouvre de politiques environnementales, agricoles, de sécurité civile ou d'aide humanitaire.

Près de 200 organisations internationales, locales et privées sont intéressées par les mesures et cartes du programme GMES, qu'elles concernent la pollution atmosphérique, l'expansion des villes, les feux de forêts, les radiations UV, les traînées de pétrole, etc. En effet, les applications sont nombreuses : arraisonnement de navires pollueurs, modélisation de développement urbain, prévention des risques liées à la fonte des neiges et des glaciers, soutien aux actions de protection civile lors de catastrophes, etc.

Sylvain LEMOAL, responsable adjoint de la division CMS-VDS de Météo France

Les travaux de la météorologie spatiale ont débuté dans les années 60, grâce à la réception des images satellites. Depuis, les progrès de la science permettent d'envisager une prévision fine. Néanmoins, afin de connaître le temps à N+1, il est indispensable de collecter un maximum de données à l'instant N. Or cette tâche est beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît. Il est en effet très difficile de réaliser des observations pertinentes au sol ou sur les océans. En outre, malgré la présence de nombreuses stations météo sur les continents, leurs capacités sont loin d'être suffisantes pour étudier les évolutions atmosphériques.

Les satellites permettent de recueillir des informations exhaustives sur l'ensemble de la planète. A ce titre, le Centre de Météorologie Spatiale de Météo France utilise principalement cinq modules : deux stations américaines, une japonaise, une européenne et MSG, qui est désormais le satellite géostationnaire le plus performant du monde, grâce à ses douze canaux d'observation de l'Europe.

Les applications des relevés satellitaires concernent en premier lieu le suivi et l'évolution de perturbations, températures, vents, etc. Cependant, la météorologie spatiale concerne également la sauvegarde des biens et des personnes au moyen d'une surveillance précise des cyclones, des volcans ou des tempêtes de sable. Ainsi, l'observation de l'Etna et de ses fumées contribue à la prévention de risques pour l'aviation commerciale, tout comme les mesures de températures en infrarouge permettent de détecter des systèmes convectifs à développement rapide lors d'orages violents.

Laurent MAGGIORI, Directeur industriel de SPOT Images

SPOT Images est l'un des principaux utilisateurs des satellites développés par le CNES et l'Agence Spatiale Européenne, à des fins de commercialisation des clichés. La constellation de trois stations (SPOT 2, 4 et 5) permet d'offrir une capacité d'acquisition inégalée en proposant chaque jour une image de n'importe quel point du globe.

Les images acquises par les satellites d'observation de la Terre constituent une source d'information appréciable pour la connaissance, le suivi, la prévision, la gestion des ressources et des activités humaines. Grâce à un positionnement en orbites défilantes, le réseau SPOT offre un large champ d'observation (60 km par 60 km) et une gamme complète d'images allant de 20 à 2,5 mètres de résolution, pour des travaux à l'échelle régionale ou locale. L'information est ensuite transmise aux antennes de réception au sol, situées sur l'ensemble de la planète, avant une livraison au client en quelques heures.

L'originalité du réseau SPOT réside dans la souplesse de programmation des satellites, qui permet une adaptation à des besoins spécifiques. Ainsi, lors de l'explosion de la station ferroviaire de Ryongchon en Corée du Nord, les stations de réception ont été en mesure de récupérer des données dès le lendemain de l'évènement. De plus, en cas de catastrophe, les hauts niveaux de résolution des modules SPOT permettent de couvrir des zones précises, afin de soutenir les opérations de sauvetage et les interventions des équipes de sécurité civile. A titre d'exemple, lors des incendies du Var de l'été 2005, les images ont été livrées 5 heures après leur acquisition.

Le routage météo en mer, en montagne et sur évènements internationaux

Routeur météo, l'indispensable collaborateur pour la réussite d'exploits et d'évènements en mer ou en montagne

Richard SILVANI, spécialiste Météo France du routage des courses au large

Le routeur météo a pour vocation de donner des directives du départ à la fin de la course, bien que le marin soit seul à la barre en mer. Néanmoins, à l'issue de plusieurs années de collaboration, il apparaît possible de deviner le degré de fatigue du navigateur. Dans ce cas, il s'avère indispensable de raisonner sereinement le coureur.

Louis BODIN, ingénieur météorologiste, spécialiste du routage météo en mer

Le routage météo suppose une excellente connaissance réciproque des partenaires. En effet, le marin accorde toute sa confiance au prévisionniste alors que celui-ci se trouve à des centaines de kilomètres de distance. De plus, lors des moments difficiles, le sportif appelle son routeur afin d'alléger un moment de fatigue et de déprime. Parfois, ce dernier devient le seul relais avec la famille.

Richard SILVANI

Il est vrai qu'une relation humaine forte se tisse au fil du temps et des courses et années. Le routeur est ainsi en mesure de connaître et prédire les réactions des sportifs, ce qui optimise les performances. La contrepartie est bien évidemment une inquiétude grandissante en l'absence de nouvelles régulières. Or il est essentiel de ne pas alerter les autorités de manière précipitée.

Yan GIEZENDANNER, ingénieur Météo France, spécialiste du routage météo en montagne

Dans le cas d'une ascension, le routeur météo doit se montrer assez directif. En effet, grâce aux progrès des prévisions, il est aujourd'hui possible d'indiquer des fenêtres de plus en plus précises et d'inciter à une prise de risques raisonnée.

Par ailleurs, il est vrai que la voix du routeur représente parfois un élément important dans la réussite d'une expédition. Il est essentiel d'entretenir un lien permanent avec l'alpiniste, car les conditions de vie s'avèrent en effet extrêmement difficiles en haute montagne.

François PALLANDRE, alpiniste et guide de haute-montagne, summiter de l'Everest

Le routage météo est récent dans le domaine de l'alpinisme et de la haute-montagne. Néanmoins, cette aide à la décision ne s'inscrit pas dans une recherche absolue de performance. Le routeur est un compagnon et un collaborateur, qui apporte un soutien non négligeable sur le terrain, sinon déterminant. Toutefois, les alpinistes conservent leur sens critique et décident seuls de leur ascension. En effet, le facteur météo est, certes, important dans toute prise de décision, mais il n'est pas le seul élément qu'il convient de prendre en compte.

En outre, l'alpiniste accorde une grande confiance au diagnostic du routeur. Il est donc essentiel de bâtir une relation de longue durée.

Yan GIEZENDANNER

En outre, le routeur adapte ses prévisions au niveau des alpinistes. La forme physique, la volonté et le degré de technicité sont primordiaux dans toute ascension et il est indispensable d'intégrer ces paramètres. En effet, l'objectif est de faire en sorte que l'expédition revienne saine et sauve, car la montagne est dangereuse.

Richard SILVANI

Les records sont faits pour être battus et les progrès en matière de prévisions météorologiques permettent d'obtenir des définitions extrêmement précises lors de l'application de modèles en temps réel, la veille pour le lendemain. Toutefois, il importe de ne pas perdre de vue la notion de risque et il appartient au routeur de faire preuve d'autorité pour raisonner les sportifs.

Louis BODIN

Désormais, les prévisions de départ peuvent porter sur une période de 10 jours. Il s'agit d'une avancée majeure, qui permet d'envisager l'intégralité d'une traversée et les conséquences des facteurs entraînants sur les parcours des bateaux. Ainsi, un routeur est quasiment en mesure de projeter les conditions d'une arrivée au Cap Horn avec un départ en France. Compte tenu de ces progrès, il est certain que le record du tour du monde à la voile sera considérablement amélioré.

Yan GIEZENDANNER

A l'instar du routage météo en mer, le prévisionniste en montagne est désormais capable de fixer le départ d'une expédition dans de meilleurs délais. Ainsi, les alpinistes ne sont plus contraints de se déplacer longtemps à l'avance pour l'ascension d'un sommet étranger.

Renata PELOSINI, responsable de la prévision météo aux JO de Turin 2006

Du 10 au 26 février 2006, Turin et sa région accueilleront les XX e Jeux Olympiques d'hiver, au cours desquels 2 500 athlètes s'affronteront dans 15 spécialités différentes réparties sur 8 sites. En décembre 2001, le Comité olympique décida de confier la mission de la prévision et de la surveillance météorologique des 8 sites concernés par cet évènement à l'agence ARPA Piémont. 370 bulletins seront diffusés grâce à la mise en place de 10 bureaux spécifiques et à l'investissement de 75 personnes.

A cet effet, 65 stations de mesures permettront de prendre en compte et d'intégrer les impacts du vent et des chutes de neige sur le déroulement des compétitions. Des relevés de température et de neige seront ainsi effectués plusieurs fois par jour au moyen de capteurs particulièrement sensibles, d'anémomètres soniques et de systèmes de radiosondage, afin de collecter des données précises tout au long des différents parcours. A ces mesures automatiques s'ajoutent des relevés manuels en vue d'affiner la qualité du suivi des pistes.

Différents bureaux de prévision, sous la responsabilité directe des centres de Turin et Sestriere, seront en contact permanent avec les équipes sportives. Ils diffuseront les informations nécessaires à l'entrainement des athlètes et à l'organisation des compétitions.

Les instruments de prévision sont basés sur des modèles mathématiques généralement utilisés par les services météorologiques de montagne. Néanmoins, il apparaît indispensable de compléter les résultats par des données locales et d'autres systèmes de calcul.

L'ARPA proposera donc une large gamme de produits, allant du bulletin quotidien détaillé à une cartographie thermique précise des pistes. La variété des supports de communication (écrit, audiovisuel et Internet) permettra une diffusion à large échelle des prévisions.