Entre le 1er et le 4 novembre 2023, les tempêtes Ciaran puis Domingos ont touché les côtes françaises depuis le sud du Golfe de Gascogne jusqu’à la Manche, faisant de nombreux dégâts et laissant un grand nombre de foyers sans électricité. Alors que les vents se déchaînaient à la surface du globe, 2 satellites, l’un franco-américain et l’autre franco-chinois, ont observé ces phénomènes extrêmes.
Aux premières loges du premier de ces évènements, CFOSAT, le satellite franco-chinois d'observation des vents et des vagues, a détecté la tempête Ciaran. Grâce à son instrument radar français SWIM, dédié à la mesure du spectre directionnel des vagues, le satellite a évalué la force du phénomène depuis le sud du Royaume-Uni jusqu’au nord de l’Espagne sur une trace survolant la zone le 2 novembre 2023 vers 9h00.
En observant de façon régulière les vagues sous son passage, le satellite a fourni les hauteurs significatives « HS » (moyenne des hauteurs du tiers des vagues les plus fortes) qui ont pu être comparées aux prédictions d'état de mer du modèle Météo France émis plusieurs heures avant le passage du satellite.
Crédits : CNES / Météo France, 2023.
Les données satellites présentées ci-dessus ont été acquises le 02/11/2023.
Elles sont représentées par des croix noires et sont superposées à une carte de prévision marine proposée par Météo France exprimée en mètres.
Nous observons sur la hauteur des vagues une grande cohérence avec les prévisions. L’instrument SWIM a pu enregistrer des vagues dont la hauteur significative a atteint près de 10 mètres à quelques dizaines de kilomètres au large des côtes bretonnes.
Crédits : CNES, 2023
Le graphique ci-dessus, produit exclusif de l’instrument SWIM, est un spectre directionnel de vagues. Il est exprimé en degrés de 0° à 360° et permet de connaître la direction des vagues ainsi que leur longueur d’onde sur une surface de 70 km par 90 km.
Ici, il permet de déduire la propagation des vagues d’Ouest en Est dans le Golfe de Gascogne, à l’endroit où les plus hautes vagues ont été mesurées.
Le spectre ci-dessus peut être visualisé sur le tracé ci-dessous où les trois paramètres sont indiqués via un vecteur dont la norme donne la longueur d’onde et le code couleur la hauteur des vagues.
L’orientation étant fournie avec une ambiguïté de 180°, nous voyons apparaître deux régimes de vagues de fortes amplitude (autour de 5 m et au-delà de 7 m).
Crédits : CNES, 2023.
Peu de temps après CFOSAT, le 03/11/2023, le satellite SWOT, développé en coopération entre le CNES et la NASA, a pu être témoin du passage de la tempête Domingos au large de l’océan Atlantique. Les données acquises par les instruments KaRIn et Poséidon-3C embarqués à bord du satellite montrent, avec une très bonne cohérence, des hauteurs significatives de vagues atteignant 12 mètres.
La capacité de l’instrument KaRIn, un radar interférométrique à large fauchée, à fournir une cartographie 2D des vagues, permet d’appréhender en un seul passage du satellite, l’empreinte et l’impact de la tempête sur l’océan.
Crédits : CNES / NASA-JPL / Science team SWOT, 2023.
Outre les échanges entre l’océan et l’atmosphère, une composante essentielle pour mieux comprendre le changement climatique, les différentes observations de SWOT et de CFOSAT permettent la correction des modèles de prévision météorologiques et maritimes existants. Ces prévisions sont particulièrement utiles pour la navigation ou la pêche. Elles aident à définir les zones à risques pour les navires en cas de « gros temps » et assurent ainsi la sécurité des personnes et des biens.
Pour en savoir plus sur ces missions, rendez-vous sur les pages dédiées CFOSAT et SWOT.
