COPERNICUS @EUMETSAT OFFRIR DES OPPORTUNITÉS NOUVELLES, EN INTÉGRANT LES DONNÉES D’EUMETSAT ET DE SENTINELLES

SURVEILLER LE TEMPS ET LE CLIMAT DEPUIS L’ESPACE

COPERNICUS – LA RÉPONSE EUROPÉENNE AU DÉFI DE LA SURVEILLANCE MONDIALE POUR L’ENVIRONNEMENT ET LA SÉCURITÉ

décisions responsables exigent des informations complètes et précises à l’échelle mondiale, régionale et locale, qui répondent également aux besoins des politiques de sécurité de l’Union européenne (UE) en matière de surveillance maritime et des frontières.

Les gouvernements, les acteurs économiques, les industriels et les citoyens du monde entier sont de plus en plus conscients que le développement doit préserver l’environnement, mais les pressions considérables qui s’exercent sur le climat de notre planète sont extrêmement complexes. C’est pourquoi la définition de politiques européennes de développement durable et la prise de

Engagé en 2014, Copernicus, le programme phare d’observation de la Terre de l’UE, est la réponse européenne à ce défi. Il vise à « doter l’UE d’une capacité autonome en matière d’observation spatiale et à opérer des services opérationnels contribuant à la surveillance de l’atmosphère, du milieu marin, des surfaces continentales et du changement climatique, ainsi qu’à la gestion des crises et de la sécurité ». Le portefeuille de services opérationnels d’information de Copernicus repose sur l’ingestion des données d’observation recueillies par les composantes spatiales et in situ de Copernicus par des modèles numériques du système Terre et par d’autres systèmes d’information complexes. Il comprend six services, dont le service Copernicus de surveillance du milieu marin (CMEMS) délégué à Mercator Océan, et les services Copernicus de surveillance de l’atmosphère (CAMS) et du changement climatique (C3S) délégués au Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT). Ces services d’information sont construits sur l’héritage pré-opérationnel de projets financés par les programmes-cadres de recherche et développement de l’UE. Les données et informations de Copernicus sont au coeur d’un large éventail d’applications : préservation de l’environnement, gestion du milieu urbain, planification à l’échelon régional et local, agriculture, foresterie, pêches, transport, développement durable, sécurité civile et tourisme.

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OFFRIR DES OPPORTUNITÉS NOUVELLES, EN INTÉGRANT LES DONNÉES D’EUMETSAT ET DE SENTINELLES

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LE RÔLE D’EUMETSAT : EXPLOITER LES MISSIONS SENTINELLE-3, 4, 5 ET 6 POUR OFFRIR DES SERVICES DE DONNÉES INTÉGRÉS

Philippe Brunet Direction générale « Marché intérieur, industrie, entrepreneuriat et PME » de la Commission européenne

« Nous apprécions pleinement l’apport de la compétence technique et de l’expérience d’EUMETSAT qui saura faire du programme phare de l’Europe sur l’observation de la Terre une réussite exemplaire rendant une multitude de services à la société, notamment en assurant la surveillance en temps réel de l’environnement et en créant un secteur aval dynamique. »

Deux sources sont nécessaires pour fournir les données et produits d’observation de la Terre dont ont besoin les services d’information de Copernicus: des satellites et des réseaux de mesure in situ. C’est pourquoi l’Europe développe des missions spatiales opérationnelles d’observation de la Terre dédiées à Copernicus, les « Sentinelles », et coordonne, via l’Agence européenne pour l’environnement (AEE), le recueil d’observations in situ. Le programme Copernicus s’appuie aussi sur les contributions d’autres missions spatiales, en particulier celles d’EUMETSAT EUMETSAT - l’agence de l’Europe pour la surveillance du temps et du climat depuis l’espace –idéalement placée pour soutenir le programme Copernicus dans les domaines prévus par sa Convention constitutive, s’est vu confier par l’EU la tâche d’exploiter les quatre missions Sentinelle consacrées à la surveillance de l’atmosphère, des océans et du climat (c.-à-d., les missions océaniques Sentinelle-3 et -6 et les missions atmosphériques  Sentinelle-4 et –5), en coopération avec l’Agence spatiale européenne (ESA).

Conformément à l’accord signé le 7 novembre 2014, EUMETSAT délivrera des données et produits de ces missions aux services d’information Copernicus et aux autres utilisateurs, en s’appuyant sur son infrastructure multi-missions. Ainsi, l’organisation fera bénéficier l’UE de son savoir-faire et de son expérience uniques en matière d’interactions opérationnelles avec les communautés utilisatrices œuvrant à la surveillance de l’atmosphère, des océans et du climat. En réalité, EUMETSAT fournit déjà aux deux services Copernicus de surveillance du milieu marin et de la composition de l’atmosphère des produits d’observation opérationnels issus de sa flotte de satellites environnementaux et de missions tierces exploitées par ses partenaires internationaux. Ces produits sont élaborés à son siège de Darmstadt et par deux unités de son réseau de Centres d’applications satellitaires (SAF), le SAF Océan et Glaces de mer (SAF OSI) et le SAF Ozone (SAF O3M).

Alain Ratier, Directeur général d’EUMETSAT, et Philippe Brunet, Directeur de l’Industrie aérospatiale, maritime et de défense au sein de la Direction générale « Marché intérieur, industrie, entrepreneuriat et PME » de la Commission européenne, signent l’accord entre l’Union européenne et EUMETSAT portant sur la mise en œuvre du programme Copernicus 4

OFFRIR DES OPPORTUNITÉS NOUVELLES, EN INTÉGRANT LES DONNÉES D’EUMETSAT ET DE SENTINELLES

Ces deux services Copernicus sont étroitement liés aux services météorologiques, parce qu’ils utilisent des modèles numériques semblables pour réaliser des prévisions et qu’ils partagent avec eux de nombreuses observations. Il existe ainsi un large recouvrement entre les communautés d’utilisateurs de ces services, avec lesquels EUMETSAT interagit déjà au quotidien, en étant bien conscient que de nombreuses applications nouvelles vont naître de la combinaison des observations et des informations qu’ils partagent et produisent. Ainsi, en participant au programme Copernicus, EUMETSAT souhaite offrir aux utilisateurs des États membres de l’UE et d’EUMETSAT des opportunités nouvelles, nées de la synergie entre les missions Sentinelle et ses propres missions. L’objectif est de fournir à tous ces utilisateurs un flux de données multi-missions intégrant des observations du temps, de l’atmosphère et des océans.

Pour réaliser cet objectif le plus efficacement possible, l’organisation s’appuie sur : • la coopération avec l’ESA, pour le développement des missions  Sentinelle-3, 4, 5 et 6 ; • l’intégration des missions Sentinelle-4 et 5, au sein des systèmes MTG (Meteosat Troisième Génération) et EPS-SG (Système polaire de deuxième génération) d’EUMETSAT, également développés en coopération avec l’ESA ; • l’utilisation de son infrastructure et de ses systèmes sol multi-missions. EUMETSAT soutiendra également le service Copernicus sur le changement climatique en fournissant des relevés de données climatologiques provenant du réétalonnage et du retraitement de trois décennies d’observations conservées dans ses archives.

UN ATOUT POUR LES SERVICES COPERNICUS DE SURVEILLANCE DE L’OCÉAN ET DE L’ATMOSPHÈRE

LE SERVICE COPERNICUS DE SURVEILLANCE DU MILIEU MARIN (CMEMS)

Pierre Bahurel Directeur général de Mercator Océan

« En fournissant des observations temps réel et retraitées des océans, EUMETSAT est un contributeur majeur du CMEMS, comme il l’a été pour le projet précurseur MyOcean. Les données produites par EUMETSAT - de Jason-2, Metop, Meteosat et bientôt de Sentinelle-3 et Jason-3 - alimentent deux tiers des produits d’observation CMEMS et sont assimilées par tous nos modèles. »

service de surveillance marine de Copernicus et à ses utilisateurs.

Le service Copernicus de surveillance du milieu marin (CMEMS) fournit déjà de manière systématique des informations de référence sur l’état des océans et des mers régionales, et contribue à la poursuite du développement de l’océanographie opérationnelle en Europe. Ses produits et prévisions sont utilisés dans quatre grands domaines d’application : la gestion des ressources marines, la gestion de l’environnement marin et côtier, la sécurité maritime et la surveillance du niveau de la mer et du changement climatique. Notre capacité à surveiller et prévoir l’état des océans en trois dimensions, ainsi que leurs interactions avec l’atmosphère et le climat, exige un système intégré et opérationnel d’observations satellitaires et in situ de l’océan global, comparable au système d’observation météorologique. Grâce aux systèmes Meteosat et EPS d’EUMETSAT et à la mission Jason-2 exploitée en coopération avec le CNES, la NOAA et la NASA, qui constituent une partie de ce système, EUMETSAT fournit déjà des observations essentielles au

Mais le rôle d’EUMETSAT va prendre une autre dimension dès 2016, après les lancements de Jason-3, développé avec le CNES, la NOAA et la NASA, et du premier satellite Sentinelle-3 de Copernicus, développé par l’ESA. EUMETSAT exploitera ces deux nouvelles missions océaniques pour le compte de l’Union européenne, en synergie étroite avec ses propres missions, pour fournir à l’ensemble des utilisateurs de l’UE et de ses États membres un flux intégré de données multi-missions, via son service EUMETCast de diffusion de données par satellite et son portail d’observation de la Terre. En inter-étalonnant les données altimétriques de Jason-3 et Sentinelle-3, EUMETSAT créera en particulier les produits globaux et sans biais de la topographie de surface des océans destinés aux modèles de prévision océanique du CMEMS. Les services de données océaniques d’EUMETSAT évolueront de nouveau en 2017, après le lancement d’un second satellite Sentinelle-3, puis en 2021, lorsque la mission Sentinelle-6/Jason-CS prendra la suite de Jason-3, avec des performances bien supérieures.

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Cartographie globale de la température de surface de la mer dérivée des observations de l’AVHRR de Metop — synthèse décadaire (Source : SAF OSI)

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OFFRIR DES OPPORTUNITÉS NOUVELLES, EN INTÉGRANT LES DONNÉES D’EUMETSAT ET DE SENTINELLES

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TOPOGRAPHIE DE LA SURFACE DE L’OCÉAN HAUTEUR DES VAGUES

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COPERNICUS SENTINELLE-3

TOPOGRAPHIE DE LA SURFACE DE L’OCÉAN TEMPÉRATURE DE SURFACE DE LA MER COULEUR DES OCÉANS

Planning des missions Meteosat, EPS/Metop, Jason (altimétrie océanique de haute précision) et Sentinelle-3

LE SERVICE COPERNICUS DE SURVEILLANCE DE L’ATMOSPHÈRE Le service Copernicus de surveillance de l’atmosphère (CAMS) combine des modèles de prévision numérique de l’atmosphère avec des observations satellitaires et in situ pour produire des informations sur la qualité de l’air, la composition de l’atmosphère, la couche d’ozone, le rayonnement ultraviolet, l’énergie solaire, ainsi que le forçage climatique des gaz et des aérosols.

Le service appuie également l’évaluation et la gestion des pollutions accidentelles, l’élaboration de bilans annuels de la qualité de l’air et la surveillance des gaz à effet de serre. EUMETSAT fournit déjà au service CAMS les produits issus de ses systèmes Meteosat et EPS (ozone, monoxyde de carbone et autres gaz à l’état de traces, aérosols, etc.) et d’instruments embarqués sur le satellite Suomi-NPP de son partenaire opérationnel américain, la NOAA.

Vincent-Henri Peuch Chef du service de surveillance de l’atmosphère CEPMMT

« Le service Copernicus de surveillance de l’atmosphère (CAMS) fournit en continu des

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informations sur la composition

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de l’atmosphère en appui à nombre d’applications, de la prévision de la qualité de l’air à

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protocoles internationaux »

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la surveillance des traités et des

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Le 1er avril 2014, les instruments GOME-2 des satellites Metop d’EUMETSAT observent un pic de pollution au NO2 sur l’Allemagne, la Belgique, les Pays-Bas et l’Angleterre. Des alertes à la qualité de l’air ont été diffusées dans ces quatre pays.

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UN ATOUT POUR LES SERVICES COPERNICUS DE SURVEILLANCE DE L’OCÉAN ET DE L’ATMOSPHÈRE YEAR 04 05 06 07 08 09 10

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METEOSAT SECONDE GÉNÉRATION (MSG)

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METEOSAT TROISIÈME GÉNÉRATION (MTG)

SO2 CENDRES VOLCANIQUES

SYSTÈME POLAIRE D’EUMETSAT (EPS)

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Observation atmosphérique des missions Meteosat et Metop

À l’horizon 2021-2022, EUMETSAT assurera les missions Copernicus  Sentinelle-4 et Sentinelle-5 de surveillance de la composition atmosphérique depuis l’orbite géostationnaire et l’orbite polaire. Par souci de synergie et d’efficacité, ces missions seront réalisées par les futurs systèmes MTG (Meteosat de Troisième Génération) et EPS-SG (Système polaire de deuxième génération) d’EUMETSAT, grâce à des instruments supplémentaires embarqués sur les satellites MTG-S et Metop-SG A. A bord de chacun de ces satellites, la mission de sondage de la composition atmosphérique bénéficiera de la synergie unique entre les observations réalisées

dans l’UV, le proche infrarouge et l’infrarouge ondes courtes par un instrument Sentinelle de Copernicus et dans l’infrarouge thermique par un sondeur hyperspectral d’EUMETSAT (IRS à bord de MTG-S et IASI-NG à bord de Metop-SG A). Ces synergies permettront de couvrir une gamme plus large de gaz en exploitant leurs signatures spectrales de l’UV à l’infrarouge thermique. Comme pour l’océan, l’ambition d’EUMETSAT est de fournir à l’ensemble des utilisateurs de l’UE et de ses États membres un flux de données intégré combinant les produits sur la composition atmosphérique de Copernicus et d’EUMETSAT.

Les instruments Sentinelle-4 et Sentinelle-5 de Copernicus seront embarqués sur les satellites MTG-S (gauche) et Metop-SG A (droite) d’EUMETSAT (Source : ESA) 8

OFFRIR DES OPPORTUNITÉS NOUVELLES, EN INTÉGRANT LES DONNÉES D’EUMETSAT ET DE SENTINELLES

GARANTIR L’ACCÈS AUX DONNÉES COPERNICUS À TOUS LES UTILISATEURS EUROPÉENS

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Pour fournir aux utilisateurs de l’UE et de ses États membres les produits des Sentinelles, de ses propres missions et de missions partenaires, EUMETSAT fera le meilleur usage de son infrastructure multi-missions. Cette infrastructure comprend le portail d’observation de la Terre et le navigateur de produits en ligne, un Centre de données hébergeant toutes les archives, ainsi que l’ensemble des systèmes qu’EUMETSAT a déployé pour diffuser en temps réel des données sur l’environnement aux utilisateurs du monde entier. EUMETSAT s’appuiera principalement sur son service opérationnel EUMETCast de diffusion de données par satellite pour satisfaire les exigences strictes des applications en temps réel et fournir des données et produits Copernicus à l’ensemble des utilisateurs de l’UE et des États membres d’EUMETSAT, sans restriction ni limitation. Ce service repose sur des satellites européens de télécommunications à usage commercial et exploite la dernière norme de vidéodiffusion numérique (DVB-S2). Grâce à ces technologies largement éprouvées par la télédiffusion numérique, EUMETCast fournit déjà un flux considérable de données météorologiques et environnementales à plus de 4 200 utilisateurs en Europe et en Afrique, avec une disponibilité moyenne de 99,9 %. EUMETSAT utilisera également des réseaux informatiques à très haut débit, tels que GÉANT. Après le lancement de Sentinelle-3A, l’architecture extrêmement flexible d’EUMETCast permettra de fournir des

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services de données Sentinelle-3 de volumes, de contenu et de formats variés à un nombre illimité d’utilisateurs simultanés de l’UE et des États membres d’EUMETSAT, indépendamment des limitations éventuelles des infrastructures de communication locales dont ils disposent. Les utilisateurs devront uniquement être équipés d’un terminal VSAT standard, coûtant moins de 2 000 €. EUMETCast-Europe offrira ainsi à tous les utilisateurs de Copernicus en Europe un accès équitable et garanti aux données marines de Sentinelle-3, en leur offrant la possibilité d’acquérir par le même canal les données océaniques d’EUMETSAT et de développer ainsi l’éventail le plus large possible d’applications en temps réel et de services à valeur ajoutée. L’existence du service EUMETCast-Afrique offrira la possibilité d’offrir un service de données Copernicus aux utilisateurs africains.

Couverture géographique du service de diffusion de données en temps réel EUMETCast-Europe

FOURNIR À COPERNICUS DES DONNÉES SUPPLÉMENTAIRES DES MISSIONS DES PARTENAIRES D’EUMETSAT

Le service EUMETCast redistribuera également aux utilisateurs et services de Copernicus des produits sélectionnés issus de missions tierces, acquis par EUMETSAT dans le cadre des partenariats opérationnels établis avec d’autres opérateurs de satellites des États-Unis, de Chine, d’Inde et du Japon.

Les nouveaux produits Suomi-NPP VIIRS relatifs à la couleur des océans sont disponibles sur EUMETCast (Source : NOAA)

Les produits Vents de surface des océans du satellite HY-2A de l’Administration océanographique chinoise (SOA) sont mis à la disposition des États membres d’EUMETSAT depuis décembre

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Comme en météorologie, ces produits permettront aux services d’information et aux usagers de Copernicus de disposer d’observations effectuées depuis des orbites différentes et complémentaires de celles des missions Sentinelle. Dans le cadre de sa coopération avec la NOAA, EUMETSAT délivre déjà des produits de température de surface de la mer et de couleur des océans du satellite américain Suomi-NPP, qui constitue avec Metop le Système polaire conjoint partagé entre l’Europe et les États-Unis. EUMETSAT fournit également des profils d’aérosols et d’ozone issus du même satellite.

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UNE CONTRIBUTION SUBSTANTIELLE AU SERVICE COPERNICUS DE SURVEILLANCE DU CHANGEMENT CLIMATIQUE (C3S)

Le service de surveillance du changement climatique fournira des informations destinées à enrichir le socle de connaissances nécessaire à la définition et la mise en œuvre de stratégies d’adaptation et d’atténuation. Il contribuera en particulier à la mise à disposition de Variables Climatiques Essentielles (ECV), d’analyses du climat, de projections et d’indicateurs climatiques aux échelles temporelles et spatiales pertinentes pour les stratégies d’adaptation et d’atténuation élaborées au bénéfice des politiques sectorielles de l’UE. La dynamique relativement lente des changements climatiques réclame des observations précises, bien étalonnées et homogènes, couvrant généralement plusieurs décennies. Parce que les satellites météorologiques ont déjà constitué les plus longues séries d’observations du climat depuis l’espace, la contribution d’EUMETSAT au service C3S est déjà substantielle.

En effet, grâce au réétalonnage et au retraitement des longues séries d’observations effectuées par ses satellites depuis 1981 en utilisant les tout derniers algorithmes, EUMETSAT et son réseau de Centres d’applications satellitaires (SAF) produisent des relevés de données climatologiques homogènes et bien documentés de paramètres physiques et géophysiques, qui sont directement utilisables par les services climatologiques. Aux côtés d’autres partenaires européens, EUMETSAT contribue aussi à des projets de recherche sur le climat financés par l’UE au titre de son 7e programme-cadre de recherche et du programme successeur Horizon 2000. EUMETSAT tiendra également à jour, en coopération avec l’ESA et l’UE, un inventaire des variables ECV produites par les agences spatiales membres du Comité pour les satellites d’observation de la Terre (CEOS).

Dr. Jean-Noël Thépaut Directeur du Service Copernicus de surveillance du changement climatique, CEPMMT

« Le service C3S intègrera des observations du système climatique et les dernières avancées scientifiques pour développer des informations fiables et de qualité contrôlée sur l’état passé, présent et futur du climat, qui feront autorité à l’échelle européenne et mondiale. »

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Carte du potentiel énergétique photovoltaïque dérivée de la climatologie du flux solaire incident observé par Meteosat (source : CCR à partir de relevés climatologiques produits par le SAF Climat)

ÉTATS MEMBRES ÉTATS COOPÉRANTS

ÉTATS MEMBRES Eumetsat-Allee 1 64295 Darmstadt

Allemagne

Tél : +49 6151 807 3660/3770 Email : [email protected] www.eumetsat.int © EUMETSAT, julliet 2015 Brochure: APP.01, V.2

ÉTATS COOPÉRANTS

EUMETSAT coopère également avec d’autres agences et entités engagées dans la météorologie satellitaire, dont des services météorologiques nationaux (Canada, Chine, Corée du Sud, Inde, Japon, Russie et États-Unis).

Mis en œuvre par