Les canaux utilisés par les satellites pour nous donner des images sont de 3 types :

- VIS : les images visibles représentent la quantité de lumière visible rétrodiffusée par les nuages ou la surface de la Terre. Les nuages et la neige apparaissent en blanc et les zones sans nuages en noir. Les nuages épais sont plus brillants que les nuages fins. Par contre il est difficle de distinguer les nuages bas des nuages élevés. Pour cela il faut utiliser les images infrarouges. Les images visibles ne sont pas utilisables la nuit

- WV : les images vapeur d'eau (wv : water vapor) représentent une mesure du rayonnement infrarouge influencé par la vapeur d'eau dans l'atmosphère. Cela permet de déterminer les zones sèches et les zones humides. Les zones sombres correspondent à des zones sèches et les blanches à des zones humides

-IR : les images infrarouges représentent une mesure du rayonnement infrarouge émis par le sol ou les nuages. Ce rayonnement dépend de la température. Plus l'objet est chaud plus il est noir et plus l'objet est froid plus il est blanc. Les nuages élevés apparaissent plus blancs que les nuages bas car ils sont plus froids (ainsi les nuages de la famille des cirrus apparaissent en blanc alors que les nuages bas (stratus) en gris). Dans les zones sans nuages plus le sol est chaud plus il est noir

Les images fournies par le site NRL Monterey :

Différents types d'images fournies par ce site permettent de tout révéler sur un système cyclonique; en effet auparavant (année 1960) on ne pouvait qu'utiliser les images radars (ex : radar Doppler) pour "situer" un système" et elles ne permettaient que de voir les bandes pluvieuses des systèmes se trouvant à proximité des côtes.

Les images des satellites géostationnaires GOES-10, GOES-12, GOES-9, Meteosat-5 et Meteosat-7 fournissent des images :
- visibles qui apportent des détails sur les nuages
- infrarouges qui désignent les hauts nuages froids associés à la convection active près du centre permettant d'analyser l'intensité du système
- vapeur d'eau qui représentent la quantité de vapeur d'eau accumulé, typique des couches de l'atmosphère situés à 150-450mb

Les images fournies par l'utilisation des données micro-onde (micro-wave) provenant des satellites en orbite polaire et géostationnaire est importante pour les prévisionnistes. En effet elles donnent des infos sur la structure du système sous les nuages, permet de révéler des yeux très petit, des bandes nuageuses intenses entourant un oeil très large ou la présence de plusieurs yeux caractéristiques d'intenses cyclones.
Les 2 régions spectrales 37 GhZ et 87-89Ghz sont utilisées pour l'analyse des cyclones tropicaux : ainsi
- image 89Ghz : montre la précipitation (sous forme de glace) dans le haut du système ( T° froide dans les hauts nuages couleur rouge, océan chaud couleur bleu)
- image 37 Ghz : montre les bas nuages (pluie) du système : T° chaude de la pluie au bas niveau en rouge, océan plus froid en bleu)
- donc 89 Ghz représente le haut du système et 37 GhZ la base du système ce qui permet avec 37 Ghz de donner plus précisément le cente du système à 5km près alors que pour 89 Ghz à 20km près. Les radiations à 89 GhZ sont rapidement réduites par les particules de glace alors que les radiations à 37 GhZ ne sont pas affectés par les particules de glace
Nous avons 2 types d'images micro-onde:
- celles actives qui sont obtenues par le fait d'envoi d'impulsion des satellites jusqu'à la terre
- celles passives qui sont obtenues du fait du rayonnement de la terre vers les satellites, ainsi il n'y a pas d'envoi d'onde du satellite mais réception naturelle des radiations émise par le système terre-océan
Les images micro-onde passive et active permettent de voir à travers les nuages alors que les images visibles et infrarouges ne couvrent que les sommets des nuages
Différents satellites :
- le TRMM Tropical Rainfall Measuring Mision satellite a les 2 capteurs actif et passif micro-onde : le TRMM PR est le capteur actif et donne des infos sur les précipitations et est utile pour fixer le centre du cyclone, le TRMM TMI est le capteur passif
-le SSM/I & TMI permet de fixer le centre du cyclone en correspondance avec les images infrarouges. En 1987 le satellite F-8 contient le 1er Special Sensor Microwave Image (SSMI) lancé par le DMSP (Defense Meteorological Satellite Program)
-le PCT : Polarisation Corrected Temperature
- l'AMSR-E : Advanced Microwave SCanning Radimeter (instrument à bord du Earth Observing Systm EOS du satellite Aqua)

Les satellites en 2004 :
SSM/I sensor : bande passante large de 1400km
AMSU-B : bande passante large de 2200 km
AMSR-E : bande passante de 1600km
Windsat : bande passante large de 1025 km
TMI : le seul à orbite équatoriale de bande passante de 750 km
Ces différents satellites couvrent l'ensemble de la planète

Mise en orbite :
SSM/I : 1987
TMI : 1997
SSMIS : 2003 (plus de canaux et plus large 1700 km que le SSM/I)
AMSR-E : 2002 (vitesse vents & SST)
Windsat : 2003 (vents en surface, SST, vent en altitude)

Pour résumé :

Les images micro-onde passive qui proviennent des satellites polaires permettent de voir à travers les nuages non pluvieux et de voir les bandes nuageuses, les yeux et les murs de l'oeil quand ils sont obscurcis par les nuages de hautes altitudes qui entravent l'utilisation des images visibles et infrarouges

Les différentes images en micro- onde passive fournies sont :
- les images du satellite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) sont destinés à l'étude des pluies en zone tropicale mais aussi par extension au suivi des sytèmes dépressionnaires. Les images issus de ce satellite permettent d'obtenir des informations que les images VIS, WV ou IR ne peuvent pas révéler. Elles sont pour la plupart superposées à des images soit invisibles, soit infrarouge du satellite Météosat 5. : Nous avons une différente gamme d'images TRMM dont par exemple
- TRMM IR
- TRRM Composite
- TRRM 85 Ghz : cette image permet d'indiquer les amas nuageux les plus actifs à proximité du cente : la couleur noire ou rouge foncé montre les amas nuageux les plus actifs et la couleur bleu indique les amas nuageux les moins actifs. Les couleurs correspondent en fait à la température en Kelvin du sommet des nauges ( plus le nuage sera haut plus sa température à son sommet sera basse)
- TRMM Rain : cette image permet d'indiquer la quantité d'eau tombée. L'unité utilisée est le pouce par heure qui correpondont à 25,4 mm/h
- Les images du satellite DMSP ( Sattelite météorologique défilant américain) sont équipés d' un SSMI (Special sensor microwave imager), un radar travaillant dans les gammes de fréquence micro-ondes. Les images issus de ce satellite permettent d'obtenir des informations que les images VIS, WV ou IR ne peuvent pas révéler.Elles sont pour la plupart superposées à des images soit invisibles, soit infrarouge du satellite Météosat 5.Nous avons une différente gamme d'images SSMI dont par exemple :
- SSMI Overpass
- SSMI Composite
- SSMI 85 Ghz : cette image permet d'indiquer les amas nuageux les plus actifs à proximité du cente : la couleur noire ou rouge foncé montre les amas nuageux les plus actifs et la couleur bleu indique les amas nuageux les moins actifs. Les couleurs correspondent en fait à la température en Kelvin du sommet des nauges ( plus le nuage sera haut plus sa température à son sommet sera basse)
- Les images AMSU-B (Advanced Microwave Soudning Unit) proviennent des satelites polaires de la NOAA et les données utilisées pour construire la structure du cyclone sont celles de 89 à 150 Ghz
- Les images AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer) proviennent du satellite Aqua de l'EOS (Earth Observatory System) de la Nasa

Les données micro-ondes actives provenant du satellite QuikScat (défilant à 800km d'altitude ) fournissent des informations sur la vitesse moyenne des vents à 10 mètres au-dessus du niveau de l'océan (explication des barbes )

Les données provenant des radars Doppler situés sur Terre donne des indications quant à la quantité de pluie et montre également le système en approche des côtes

Les données & images satellites fournies par les satellites sont en général fusionnées pour donner différents types d'images : ainsi nous avons :

- IR: l'image infrarouge classique

- VIS : l'image visible classique

- Vapor : l'image vapeur d'eau classique

- Color Enhanced IR image : donne des infos sur la Température des sommets des nuages et la taille du sytème

- IR- BD : l'image infrarouge qui est un standard dans l'analyse des hauts nuages froids des cyclones tropicaux. Cela est utlisé par la méthode de Dvorak pour l'estimation de l'intensité des cyclones tropicaux et permet d'avoir un apercu rapide de la température des nuages d'altitude (plus les nuages d'altitudes sont froids plus ces mêmes nuages d'altitude sont hauts) et l'extension des nuages froids est associé à une intense convection

- Multi-Sensor : cela permet à l'utilisateur de voir les images IR, VIS, et micro-onde passive coïncidant dans le même temps pour un cyclone donné. Cette image donne différents paramètres du cyclone : formation des bandes nuageuses, développement du mur de l'oeil, formation de mur de l'oeil concentrique, CDO, cissaillement

- 85 GHz H polarization : cette image permet d'évaluer rapidement par des caractéristiques structurales le cyclone tropical. En effet elle peut montrer une convection légère ou importante, les températures d'une faible intensité sont évidentes dans les bandes nuageuses, les mur de l'oeil et la celluce convective isolé qui ont une forte évaporation
- 85 GHz - H pol - weak : les tempêtes tropicales et dépressions sont plus faciles à voir en utilisant ces images
- Rainrate : mm / h : montre la structute de la pluie dans les bandes nuageuses et le mur de l'oeil
- Win speed : m/s : la vitesse du vent est valable pour une hauteur de 19,5m au dessus de l'océan et représente le vent sur 8 minute
- Color 37 GHz : similaire dans la nature à 85 Ghz mais plus sensible pour les niveaux d'atmosphère bas
- 37 Ghz V-pol : donne des informations dans les basses couches du cyclone

Pour plus d'infos (en anglais) NRL Monterey

Pour un accompagnement avec les cyclones tropicaux...