SAF-Nowcasting Produits d estimation de la précipitation par télédétection

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1 SAF-Nowcasting Produits d estimation de la précipitation par télédétection Delia GUTIÉRREZ, dgutierrezr@aemet.es Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso)

2 SAF-Nowcasting Produits d estimation de la précipitation par télédétection Plan: 1. Introduction au SAF de Nowcasting. 2. Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. 3. Produits de précipitation: Precipitating clouds (PC) Convective Rainfall Rate (CRR) Precipitating products from cloud physical properties (PCPh et CRPh) 4. Conclusions et commentaires Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 2

3 1. Introduction au SAF de Nowcasting Centres d applications satellitaires: 8 centres d'excellence pour le traitement des données satellitaires. Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 3

4 1. Introduction au SAF de Nowcasting SAF pour l appuie au nowcasting et prévision à très court terme. Nowcasting est une prévision pour les prochaines heures, selon les informations actuelles (prévision inmédiate) Description du NWC SAF: pporttonowcastingandveryshortrangeforecasting/index.html 4

5 1. Introduction au SAF de Nowcasting Objectif général du NWC SAF: Assurer l'utilisation optimale des données de satellites météorologiques opérationnels pour la prévision immédiate et à très court terme à des utilisateurs ciblés par moyen d un progiciel applicable aux satellites en orbite géostationnaire (eg MSG) où polaire (eg Metop). Le SAF est responsable de: Développement et maintenance des produits. Développement et maintenance du progiciel. Soutien et formation aux utilisateurs des produits. Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 5

6 1. Introduction au SAF de Nowcasting Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 6

7 1. Introduction au SAF de Nowcasting Caractéristiques des produits: Obtenus en temps quasi réel (near real time, NRT) Haute résolution. La fréquence peut être sélectionnée par l'utilisateur. La région peut être sélectionné par l'utilisateur. Applicable aux images du balayage nominal et vite (rapid scan). Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 7

8 1. Introduction au SAF de Nowcasting Services responsables des differents produits: Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 8

9 1. Introduction au SAF de Nowcasting Deuxième phase de développement continu et d opération. (Second Continuous Development and Operations Phase, CDOP-2) Objectifs: Consolider l utilisation du progiciel dans les organisations concernées. Promotion de l'assistance aux utilisateurs à travers le Help Desk. Amélioration du logiciel (développement et validation) Extension de l'applicabilité aux nouveaux systèmes de satellites, y compris le Meteosat Troisième Génération (MTG) et le Soumi NPP.

10 1. Introduction au SAF de Nowcasting Deuxième phase de développement continu et d opération. (Second Continuous Development and Operations Phase, CDOP-2)

11 1. Introduction au SAF de Nowcasting Deuxième phase de développement continu et d opération. (CDOP-2) 2014: Amélioration des produits PPS nuages et précipitation. 2015: GEo extension (généraliser le logiciel NWC / MSG pour traiter les observations d'un satellite géostationnaire générique ) 2015: Amélioration des produits GEO nuages. 2015: Nouveaux produits: GEO microphysique des nuages (cloud microphysics, CMIC) GEO images extrapolées (extrapolated imagery, EXIM) GEO interprétation automatique des images satellite-nouvelle génération (automatic satellite image interpretation- new generation, ASII-NG) GEO orages de développement rapide-avis de convection(rapid development thunderstorms-convection warning, RDT-CW) GEO début de la convection (convection initiation, CI)

13 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Helpdesk : Documents et produits ouverts à tous, ainsi comme assistance spécifique aux usagers du progiciel

14 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Le service du NWC-SAF aux usager est conçu de façon que, avec le logiciel fourni, chaque utilisateur peut générer les produits qui vous intéressent dans la zone qui vous intéresse en temps presque-réel. Cinq usagers en Afrique: ACMAD SMHN du Maroc SMHN de l Afrique du Sud Une societé de Ghana. Une societé de l Afrique du Sud. Tous les SMHNs peuvent devenir utilisateurs.

15 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Comment devenir un usager: Envoyer un à ou Formulaire de demande et accord de licence seront envoyées. Formulaire de demande doit être retourné par . Une fois signé, le contrat de licence doit être envoyée par courrier ordinaire (deux exemplaires). Authentification pour accéder au logiciel sera communiqué lorsque le processus est terminé.

16 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Le progiciel du SAFNWC / MSG a été développé pour fonctionner sur des environnements différents, avec la configuration minimale suivante: Connexions pour acquérir des données à partir d'un HRUS (High-Rate User Station) et le GTS (Global Telecommunication System) sont également supposées.

17 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Données d'entrée générales pour l'exécution du logiciel: Progiciel MSG: données du MSG SEVIRI (et NWP dans quelques cas). Progiciel PPS: données AVHRR/3 (et NWP dans quelques cas). L'utilisation de données NWP (prévision numerique) dépassées pourrait réduire la qualité du produit. La zone de traitement pourrait être n importe quelle zone rectangulaire à l'intérieur du disque complet MSG pour le paquet MSG. La qualité des produits n'est pas garanti hors de la zone MSG N (Europe, Afrique du Nord et les mers adjacentes). Pour le progiciel PPS, la zone de couverture est au nord de la parallèle 50N. La qualité du produit n'est pas garantie en dessous de 50N, mais l'algorithme fonctionne également.

18 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Produits pour non-usagers. MSG:

19 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Produits pour non-usagers. Metop :

20 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. À partir du 18 Février 14, Eumetsat a commencé à distribuer à travers EUMETCAST (Channel 4) les produits de nuages en format global (l'afrique y compris). Les fichiers sont distribués au format HDF5. The HDF5 data model, file format, API, library, and tools are open and distributed without charge.

21 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Topical images gallery : Quelques exemples de produits SAFNWC

22 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Topical images gallery : Quelques exemples de produits SAFNWC. Hurricane scene, 24 août 2010, Earl_24_08_2010/DanielleAnd%20Earl.htm

23 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Services pour les usagers du NWCSAF:

24 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Services pour les usagers du NWCSAF: Télécharger le logiciel

27 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Services pour les usagers du NWCSAF: Consignation des changements

28 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Services pour les usagers du NWCSAF: Mail Box

29 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Services pour les usagers du NWCSAF: Écrire un message

30 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Services pour les usagers du NWCSAF: Software Problem Rapport (SPR) et Software Modification Rapport (SMR)

31 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Numero des usagers:

32 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Temps de reponse au mail-box:

33 Explotation des produits: NWC SAF Help Desk. Comment devenir un usager. Intérêt des utilisateurs dans différents produits:

35 3- Produits de précipitation

36 3- Produits de précipitation

37 3- Produits de précipitation Nuages avec précipitation (Precipitating clouds, PC): L'objetif est la délimitation de nuages avec et sans précipitation. PC peut servir comme un outil de prévision immédiate de précipitations, en particulier pour les zones où aucune donnée de surface est disponible. La nature des données d'entrée conduit à une surestimation de la zone de précipitation.

38 3- Produits de précipitation Precipitation Clouds (PC). Données d entrée et de sortie:

39 3- Produits de précipitation Precipitation Clouds (PC). Description du algorithme: Un indice de précipitations (PI) a été construit grâce à une combinaison linéaire de ces caractéristiques spectrales qui ont la plus forte corrélation avec les précipitations: Étalonné avec des données de précipitations. Différents algorithmes pour jour et nuit. Différents algorithmes pour différents types de nuages en utilisant le produit Cloud Type comme entrée.

40 3- Produits de précipitation Precipitation Clouds (PC). Données de sortie: Le produit PC consiste en une valeur numérique pour la probabilité de pluie. Les classes de probabilité suivantes sont utilisées:

41 3- Produits de précipitation Precipitation Clouds (PC). Applications: Fournir des informations sur la probabilité d'ocurrence de précipitations sur de vastes zones, hors de la couverture radar ou en complement du radar.

42 Produits de précipitation Precipitation Clouds (PC). Limitations: Similaire au produit Cloud Tops. Surestimation de la zone de précipitation. Résultats différents pour jour et nuit. (image 06:30 UTC)

43 Produits de précipitation Intensité des précipitations convectives (Convective Rainfall Rate, CRR) L objectif du CRR est d estimer l intensité des précipitations provenant de systèmes convectifs. Les entrées sont les canaux IR, WV et VIS du MSG SEVIRI et informations des éclairs (réseaux de détection foudre) comme éntrée en option.

44 3- Produits de précipitation Convective Rainfall Rate. Données d entrée et de sortie:

45 3- Produits de précipitation Convective Rainfall Rate. Traitement: Une valeur CRR de base pour chaque pixel, en mm/h, est obtenue à partir des fonctions d'étalonnage construits grâce à une méthode statistique en utilisant des données SEVIRI et données radar. Corrections (en option): correction d'humidité, correction d évolution (gradient de température du sommet des nuages), correction de parallaxe et correction orographique. Algorithme données réseaux de détection foudre (en option)

46 3- Produits de précipitation Convective Rainfall Rate. Données de sortie: CRR intensité exprimée en des classes. CRR intensité exprimée en mm/h. CRR accumulations horaires. CRR indicateur qualité/ data flag

47 3- Produits de précipitation Convective Rainfall Rate. Applications: Estimation de l intensité des précipitations provenant de systèmes convectifs sur de vastes zones hors de la couverture radar ou ou en complement du radar. Entrée pour d autres produits du SAF NWC (RDT: Rapid Development Thunderstorms)

48 3- Produits de précipitation Convective Rainfall Rate. Limitations: Similaire au produit Cloud Tops. Surestimation de la zone de précipitation Inferieur estimation de l intensité que le radar. Résultats différents pour jour et nuit. (image 06 UTC)

49 3- Produits de précipitation Produits de précipitation d après les propriétés physiques des nuages, PPh (Precipitation Physical) Propriétés microphysiques des nuages tenues en compte comme entrée du produit: Cloud Top Phase, Effective Radius and Cloud Optical Thickness. Les propriétés microphysiques sont calculés dans le produit Cloud Type (CT) diurne, il est donc nécessaire de lancer le produit CT avant d exécuter PPh. La principale limitation de ce produit est qu'il donne des résultats seulement pendant le jour (pas la nuit).

50 3- Produits de précipitation Produits de précipitation d après les propriétés physiques des nuages, PPh (Precipitation Physical). Deux produits générés: Precipitating Clouds from Cloud Physical Properties PCPh Estimation de la probabilité d occurrence des précipitations (PoP, probability of precipitation, est définie comme la probabilité d une intensité de pluie supérieur ou égal à 0,2 mm/h au niveau du pixel. Convective Rainfall Rate from Cloud Physical Prop. CRPh Estimation de l intensité des precipitations dans des systèmes convectives

51 3- Produits de précipitation PPh (Precipitation Physical). Données d entrée et de sortie:

52 3- Produits de précipitation PPh (Precipitation Physical). Limitations: Seulement pendant le jour (lumière du jour) Seulement pour la phase (vapeur/eau liquide/glace) estimée. Dépendance sur les conditions d'éclairage.

53 3- Produits de précipitation PPh (Precipitation Physical). Améliorations: Plus de confiance à l'assignation de la probabilité de précipitations Les zones de précipitations et les intensités sont plus proches de celles obtenues des radars

54 3- Produits de précipitation PPh (Precipitation Physical). Améliorations: Pas des bagues froides Détection de plus petits noyaux de précipitations

55 3- Produits de précipitation PPh (Precipitation Physical). Améliorations: Détection des précipitations dans nuages au sommets chauds

56 SAF-Nowcasting Produits d estimation de la précipitation par télédétection Plan: 1. Introduction au SAF de Nowcasting. 2. Explotation des produits: NWc SAF Help Desk. Comment devenir un usager. 3. Produits de précipitation: Precipitating clouds (PC) Convective Rainfall Rate (CRR) Precipitating products from cloud physical properties (PCPh et CRPh) 4. Conclusions et commentaires Cours sur l utilisation des produits satellitaires aux applications agro météorologiques. 5-9 Mai Ouagadougou (Burkina Faso) 56

57 Conclusions et commentaires SAF NWC est un projet bien consolidé. Les produits ont une très bonne qualité, il sont très utiles dans des zones hors de la couverture radar ou en complement du radar. Les services fournis sont bien appréciés. Les usagers trouvent toujours une assistance rapide. Nouveaux produits requis par les utilisateurs seront mises en œuvre bientôt. Les produits sont disponibles en temps presque réel, mais peuvent aussi être utiles pour des études ultérieurs. Pas beaucoup des usagers en Afrique. La qualité des produits dans la zone va améliorer si le nombre d usagers augmente.

58 MERCI DE VOTRE ATTENTION! Delia GUTIÉRREZ,