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Deux appareils Falcon 20, comme ci-dessus, indiqueront les profils de vent et de vapeur d'eau dans l'atmosphère.

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Un réseau de quatre-vingts « stations GPS », huit avions équipés d'instruments dernier cri, de nombreux « dropsondes », sortes de ballons-sondes parachutés de ces engins… Les chercheurs de la mission « Convective and Orographically-induced Precipitation Study » (Cops), qui se déroule jusqu'à la fin août, ont déployé la grosse artillerie pour venir à bout de l'un des points noirs actuels de la prévision météorologique : « La région des Vosges et de la Forêt-Noire, à cheval entre la France et l'Allemagne, est une zone où la prévision est extrêmement difficile, raconte Cyrille Flamant, du Service d'aéronomie (S.A.)¹. Elle connaît beaucoup de précipitations ainsi que des orages particulièrement violents pendant les mois d'été. Une des raisons : cette région concentre des particularités géographiques, avec un relief assez peu marqué mais escarpé, la présence d'un fleuve, le Rhin, et aussi de grands écarts d'humidité d'un sol à l'autre. » Météo France et son équivalent allemand, le Deutscher Wetterdienst, le savent bien, qui financent la mission Cops avec le CNRS, le Cnes et la Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) allemande. Une véritable union sacrée autour d'un objectif : recueillir un maximum de données (vents, températures, humidité, aérosols…) pour améliorer la prévision météorologique sur cette région si particulière, schématisée par une « boîte » de 250 kilomètres sur 170 kilomètres de superficie pour 10 kilomètres d'épaisseur.

Les scientifiques de la mission Cops n'ont donc pas lésiné sur les moyens expérimentaux au sol et aéroportés. Au sol, d'abord : le dispositif est structuré sur la base de cinq sites équipés de la même manière et disposés suivant un axe ouest-est passant à travers le nord des Vosges, le sillon rhénan et le nord de la Forêt-Noire. « Nous pourrons ainsi suivre le devenir des masses d'air, et les transformations subies par celles-ci au cours de leurs périples depuis les sommets vosgiens où se forment les premiers orages, jusqu'en aval de la Forêt-Noire », explique Cyrille Flamant. Par ailleurs, un réseau de stations GPS – système de positionnement global, celui-là même qui vous indique l'itinéraire à suivre grâce au signal d'un réseau de satellites – est actuellement installé. Il fournira une reconstruction 3D de la vapeur d'eau pendant les trois mois de la campagne, à l'aide de mesures relevées toutes les trente minutes ! Comptez une quarantaine de stations GPS côté français, et environ le même nombre de l'autre côté de la frontière. Comment un récepteur GPS peut-il indiquer l'état de l'humidité au-dessus de nos têtes ? En fait, le signal envoyé par les satellites du GPS est ralenti lorsqu'il passe à travers une atmosphère chargée en humidité. Il est donc reçu par les stations au sol avec un petit retard. En mesurant ce décalage dans le temps en différents endroits, la mission Cops permet de reconstituer la teneur en vapeur d'eau, et d'avoir une vision globale de l'humidité dans l'atmosphère de ces régions.

Enfin, en plein cœur de l'été, du 10 au 31 juillet, d'autres engins de mesure viendront en renfort : pas moins de huit avions très instrumentés (dont l'Atr 42 et le Falcon 20 de la flotte Safire²) survoleront toute la région de la Forêt-Noire et des Vosges. Deux Falcons, l'un français, l'autre allemand, se comporteront en jumeaux. Ils seront équipés de lidars, ces instruments de télédétection laser qui sondent l'atmosphère, mesurant en continu des profils de vents et de concentration en vapeur d'eau. Les deux avions ausculteront chacun la moitié de la fameuse boîte virtuelle à des altitudes allant de 6 à 10 kilomètres. En complément de ces mesures, des « dropsondes » – l'équivalent des ballons-sondes utilisés par les services de prévision à travers le monde, mais lâchés depuis les Falcons –, permettront enfin de restituer des profils de température, d'humidité et de pression.

Grâce à l'ensemble des données recueillies, on devrait pouvoir visualiser dès le début de l'année 2008 tous les phénomènes météorologiques qui ont eu lieu dans la « boîte ». Sera ainsi accessible la répartition des vents, de la température, de la vapeur d'eau, des aérosols et donc des hydrométéores, c'est-à-dire toutes les précipitations qui se produisent dans l'atmosphère (pluie, grêle, neige, etc.). Au final, ces précieuses données intégreront le système prévisionnel de Météo France, Arome, qui sera à l'œuvre dès la fin 2008 : un modèle aux mailles resserrées, puisque la résolution horizontale sera de 2,5 kilomètres au lieu de 10 kilomètres, celle du modèle Aladin, utilisé aujourd'hui.

Azar Khalatbari