par le professeur Antoinette Tordesillas et le professeur associé Guoqi Qian, Université de Melbourne
Depuis des décennies, les satellites gardent un œil attentif sur la Terre, relayant des informations de plus en plus précises, détaillées et opportunes que jamais.
Armés des bons outils mathématiques, nous pouvons utiliser ces informations pour anticiper et atténuer les extrêmes climatiques et les risques associés, des inondations aux glissements de terrain.
Alors pourquoi cela n’arrive-t-il pas maintenant ?
Pour exploiter tout son potentiel, nous avons besoin d’algorithmes capables de traiter en masse et rapidement ce mélange complexe et diversifié de mégadonnées provenant de différents satellites.
Cela a été plus facile à dire qu’à faire, mais nous avons trouvé un moyen.
Dans notre recherche publiée dans Sciences SIG et télédétectionnotre équipe a combiné les meilleures sources de données satellitaires sur les précipitations avec des mesures pluviométriques pour fournir une carte complète des précipitations de l’Australie.
Notre outil Precipitation Profiler-Observation Fusion and Estimation, connu sous le nom de PProFUSE, est un outil unique en son genre qui combine les données de la télédétection mondiale multi-satellite, tirant pleinement parti du réseau national de pluviomètres du Bureau of Meteorology (BoM) pour construire notre carte.
L’outil rassemble ces informations sur les précipitations pour générer un ensemble de données unifié qui est plus cohérent, plus précis et plus utile que toute autre source de données disponible en Australie.
Permettre la recherche sur le climat et les politiques tenant compte des risques
Une carte fiable et spatialement complète des précipitations pour l’ensemble du continent australien est cruciale pour la recherche et l’élaboration des politiques face à l’évolution des extrêmes et de la variabilité climatiques.
Pour répondre à ce besoin critique, nous avons besoin d’estimations fiables des précipitations provenant de différentes sources, intégrées dans un seul ensemble de données. Actuellement, l’Australie s’appuie sur des mesures précises des précipitations des pluviomètres de la BoM, mais cela ne couvre qu’une infime partie du continent.
L’Australie est immense. Il s’étend sur une superficie de 7,62 millions de kilomètres carrés, mais environ 90 % des Australiens vivent sur seulement 0,22 % de cette masse continentale.
Cela signifie que plusieurs millions de kilomètres carrés de terres et d’océans australiens ont un besoin urgent d’estimations fiables des précipitations. Les sources de données satellitaires sur les précipitations peuvent fournir ces données en continu à une résolution temporelle et spatiale adéquate avec une large couverture.
Le seul problème est que chaque source comporte ses propres erreurs et biais qui dépendent de l’endroit où l’estimation est nécessaire. PProFusE vise à fusionner de manière optimale les avantages de différentes sources de données pour obtenir la meilleure estimation des précipitations dans toute l’Australie.
Nous avons examiné différentes sources de données de télédétection sur les précipitations et avons trouvé que la technique de morphing du Climate Prediction Center (CMORPH) de la National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis et la cartographie mondiale par satellite des précipitations (GSMaP) de la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) fournissent les meilleures estimations. des précipitations de l’Australie.
La fusion des données des mesures indirectes de CMORPH et GSMaP avec les mesures directes de BoM à partir des pluviomètres combine le meilleur des trois mondes en un seul.
Dans les emplacements qui ont des jauges, PProFusE renvoie une estimation des précipitations qui est exactement égale aux mesures de jauge directes et fiables de BoM. Dans les endroits non jaugés, PProFusE fournit une estimation optimale des précipitations.
La nouvelle normalité de l’Australie
Les données que nous avons rassemblées suggèrent une nouvelle normalité pour les zones climatiques de l’Australie.
Notre étude a comparé les précipitations de l’Australie à partir des données satellitaires fusionnées au cours des deux dernières décennies avec la carte de classification des zones climatiques de la BoM, qui montre les six principales zones de précipitations identifiées au 20e siècle.
Les étés humides pourraient donc devenir la nouvelle norme pour une grande partie du pays. La zone dominante estivale humide se dirige maintenant vers le centre du continent, s’étendant à travers l’Australie occidentale, le Territoire du Nord et l’ouest du Queensland.
Si nous examinons les récentes inondations sur la côte est à travers le prisme de nos données, nous pouvons voir que nous continuerons à voir des étés plus humides et davantage d’inondations dans ces régions.
Alors que certaines parties de l’Australie deviennent plus humides, d’autres régions ont connu une évolution vers des tendances plus arides et sujettes à la sécheresse. Les régions arides de l’Australie se déplacent vers le sud dans les villes côtières du sud du pays, ce qui rend toute l’Australie du Sud essentiellement aride.
Les climats arides peuvent être dangereux et entraîner des problèmes environnementaux comme ceux actuellement observés dans la baie de Fowlers en Australie-Méridionale, qui est lentement enterrée par des dunes de sable envahissantes en raison de son climat désertique.
Améliorer nos prévisions
Les pluviomètres australiens ne donnent pas une image complète de notre climat changeant et de nos variabilités.
Pour bien comprendre et anticiper le changement climatique de l’Australie et les extrêmes émergents, nous devons suivre les régimes de précipitations sur l’ensemble du continent, et pas seulement sur nos côtes où se trouvent les pluviomètres actuels.
Nous travaillons actuellement au développement d’une série d’outils qui transforment notre carte en prévisions de précipitations basées sur des données en temps quasi réel et en analyses de scénarios hypothétiques. Notre travail sur PProFUSE complète les données pluviométriques de BoM et peut aider à la prise de décision et à la politique éclairées par les risques climatiques.
Concrètement, ces informations peuvent profiter à beaucoup.
Les risques liés aux changements climatiques extrêmes sont grands et ont un impact sur tout ce qui compte pour les Australiens de tous les jours – de notre sécurité alimentaire, hydrique, sanitaire et énergétique aux infrastructures, écosystèmes, transports, assurances et tourisme.
Maintenant que nous disposons de données de bonne qualité pour l’ensemble de l’Australie, nous pouvons utiliser ces informations pour générer des prévisions basées sur les données aux côtés de BoM.
Tous les Australiens constatent les énormes dommages que nos modèles climatiques changeants peuvent infliger aux communautés à travers le pays, sans parler de l’impact sur notre économie et notre environnement.
Notre outil PProFUSE peut aider l’industrie et le gouvernement à mettre les données climatiques au service du bien public de l’Australie.