Observer la mer et les océans

Des observations à différentes échelles

Le système d'observation mis en œuvre par Météo-France pour la prévision marine opère à différentes échelles complémentaires, allant du spatial aux bouées et aux capteurs embarqués sur des navires et s'étend bien au-delà de la métropole. Météo-France dispose ainsi :

• des observations in situ en mer (parmi lesquelles les bouées météorologiques), et à la côte, comme les houlographes côtiers, les observations des sémaphores ou les marégraphes ;

• des observations spatiales de la surface de la mer, permettant d'accéder à la mesure de la température de surface de la mer, du vent, de la hauteur des vagues et du spectre de l'état de la mer.

Les bouées ancrées

Il s’agit de structures flottantes équipée de deux stations météorologiques indépendantes qui sont alimentées à l’aide de panneaux solaires. Ces structures sont composées d’un flotteur jaune, d’une quille en acier et d’une mâture permettant de fixer les équipements. Météo-France en possède actuellement 4, une au large des Antilles, sur des fonds de 5 500 m, deux en Méditerranée sur des fonds de 2 300 m et une dans le golfe de Gascogne par un fond de 4 500 m. 5 nouvelles vont les rejoindre entre juin 2023 et fin 2024 au large de la Corse.

Toutes les heures, chaque système d’acquisition effectue ses observations au moyen des capteurs qui lui sont associés. De façon à améliorer la fréquence d’observation, il est prévu à court terme de pouvoir augmenter la prise de mesure, sa concentration et sa diffusion dans le cas d’une situation à enjeux météorologiques.
 Si l’on excepte les sondes de température de la mer ainsi que les capteurs technologiques, la plupart des capteurs (baromètre, anémomètre, girouette, sonde température de l’air, humidité) sont situés à 3-4 mètres de hauteur. Les sondes de température de la mer sont collées à la base de la partie métallique soit à environ un mètre de profondeur. Le capteur de houle est unique pour chaque bouée. Il est situé dans le corps du flotteur. Les deux systèmes d’acquisition récupèrent les données brutes de ce capteur et calculent la période significative des vagues ainsi que la hauteur par méthode statistique.

L'observation satellitaire dans la prévision marine à Météo-France

L'observation satellitaire permet d'acquérir l'information compatible avec la portée globale des missions de Météo-France en mer.

Le centre de météorologie spatiale de Météo France, basé à Lannion, reçoit, traite, archive et diffuse les données de satellites météorologiques européens et américains. Dans le cadre de l’organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques (Eumetsat), Météo France est leader pour le Satellite Application Facility « Ocean et Glace de mer » et est en charge de la production opérationnelle de plusieurs produits de température de surface de la mer.

L'observation satellitaire est utilisée par les modèles globaux et régionaux : l'assimilation de données de surface marine a un impact direct et significatif sur la qualité des prévisions de vagues en haute mer, mais également en côtier, ce qui influe sur la qualité des services et produits finaux. 

Météo-France collabore avec les acteurs du spatial à la conception de missions d'observations, récemment celle du satellite franco-chinois CFOSAT lancé fin octobre 2018. Les instruments embarqués sur ce satellite permettent de mesurer les spectres directionnels des vagues et le vent à la surface, donnant ainsi pour la première fois une vision globale des états de mer et de la répartition de l'énergie des vagues entre les différents types d'état de mer (mer du vent, houles). Les équipes de Météo-France ont participé aux exercices de calibration et validation des instruments de CFOSAT, dont les observations sont désormais assimilées dans les modèles.

L'observation satellitaire permet également de faire avancer la recherche sur les processus à l'interface air-mer et nourrit notamment les travaux sur le couplage océan-atmosphère, essentiel aux échelles climatiques mais aussi aux échéances plus courtes (prévision des phénomènes cycloniques, des phénomènes côtiers).

Les longues séries de données issues de l'observation spatiale (altimétrie depuis 1993, étendue de la banquise depuis 1978) permettent de produire des reconstructions appelées « réanalyses » qui permettent d'évaluer les évolutions des paramètres océaniques aux échelles climatiques. Une réanalyse de vagues est produite à l'aide du modèle MFWAM de Météo-France en collaboration avec Mercator Océan  dans le cadre du service Copernicus Marine.