Exploitation de nouvelles observations en électricité atmosphérique pour la recherche et l'environnement – EXAEDRE

Plusieurs études statistiques tendent à montrer que l’activité électrique devrait augmenter selon un scénario climatique plus chaud et au sein d’orages plus violents mais moins fréquents. Ainsi la recrudescence envisagée de phénomènes électriques plus dangereux nécessite de définir dès à présent les stratégies et mesures d’adaptation pour anticiper leurs impacts sur le quotidien.

Toutefois nous sommes loin de connaître et de comprendre tous les phénomènes associés aux éclairs et leurs liens avec le nuage d’orage. C’est pour cela que des activités de recherche en électricité atmosphérique, couplant observation et modélisation, doivent être soutenues. C’est l’ambition du projet EXAEDRE (EXploiting new Atmospheric Electricity Data for Research and the Environment) que de consolider les activités de recherche entamées durant la campagne HyMeX (HYdrological cycle in the Mediterranean EXperiment) par la communauté française autour de l’exploitation scientifique et opérationnelle d’observations et de simulations numériques en lien avec l’électricité atmosphérique.

Le volet observation du projet EXAEDRE s'articule autour 1) d’observations déjà collectées et de mesures permanentes de l’activité électrique par le réseau SAETTA de détection tridimensionnelle des éclairs et le réseau opérationnel Météorage, 2) du développement d'un nouveau détecteur d'éclairs basé sur le principe de l'interférométrie dans le domaine radio VHF, et 3) d'une campagne de terrain en Corse, associant le réseau SAETTA et le Falcon20 du groupe SAFIRE emportant le radar RASTA, les sondes de microphysique PMA et la plateforme AMPERA de mesure du champ électrique selon les trois axes. Le tout est complété par une instrumentation sol sensible aux phénomènes d’électrisation des nuages et aux propriétés des décharges électriques naturelles, et par des moyens de télédétection sol et spatiaux pour le suivi des conditions environnementales. Le volet modélisation du projet repose sur l’utilisation du module explicite d'orage électrisé CELLS de MésoNH fonctionnant en cas réel et du modèle opérationnel Arome de Météo-France pour des expériences d'assimilation de données d’éclairs.

Le projet EXAEDRE vise à améliorer les connaissances, en couplant observation et modélisation, pour non seulement les différents phénomènes physiques qui accompagnent un éclair mais aussi pour étudier l’apport de l’information "éclair" pour des applications de suivi des phénomènes extrêmes que sont les orages sévères, et pour quantifier l’amélioration des prévisions météorologiques en introduisant la donnée "éclair" dans une chaîne d'assimilation. Notre démarche anticipe l'arrivée très prochaine de puissants détecteurs d’éclairs "tout temps" placés en orbite géostationnaire et à vocation opérationnelle dans le cadre du programme Météosat Troisième Génération.

Le consortium du projet EXAEDRE est constitué d'équipes de recherche et d'industriels complémentaires et experts dans leurs domaines. EXAEDRE devrait promouvoir et étendre les connaissances et expertises des différents industriels en instrumentation, en analyse de données et outils d'information. Ainsi Météorage espère exploiter les résultats d'EXAEDRE pour vérifier, valider et étalonner différents produits opérationnels. Météorage envisage aussi d'intégrer les données d'EXAEDRE dans sa plateforme de services. De leur côté ONERA et CIELE réutiliseront les développements réalisés pour EXAEDRE pour d'autres applications industrielles.

Le projet EXAEDRE est en adéquation avec les Orientations n°1, n°3, n°5 et n°15 de l'ANR. EXAEDRE fournira les bases pour réfléchir aux mesures d'adaptation pour assurer la sécurité de la population et à un outil de soutien aux décisions lors d'orages. Enfin EXAEDRE devrait permettre d'identifier des paramètres déduits de l'information éclair pour suivre l'évolution du climat.