Chaos neigeux en Franconie : évitable à l'avenir grâce aux dernières innovations ?
Les phénomènes météorologiques extrêmes locaux, tels que les fortes chutes de neige et le verglas, montrent à quel point il est crucial de disposer d'alertes précises et rapides. En particulier lors d'événements à petite échelle, chaque minute compte pour mieux gérer les services d'entretien hivernal, la circulation et les forces d'intervention.
SMARTIES : des mini-capteurs pour des modèles plus performants et des alertes plus rapides
C'est là qu'interviennent les SMARTIES. Ce nom signifie « SMART Integrated Electronic Sensors for quantifying atmospheric transport and mixing », c'est-à-dire « capteurs électroniques intégrés intelligents pour quantifier le transport et le mélange atmosphériques ».
Dans le cadre de ce projet de recherche, le Fraunhofer IIS développe, en collaboration avec l'Institut Max Planck pour la dynamique et l'auto-organisation (MPI-DS), un système de traceurs atmosphériques intelligents, appelés SMARTIES.
L'objectif est de collecter et d'évaluer des données atmosphériques locales à haute résolution afin de mieux détecter les perturbations dans l'air. Ces informations peuvent être intégrées dans des modèles de prévision, par exemple pour améliorer les prévisions en cas de phénomènes météorologiques extrêmes ou pour évaluer les risques environnementaux.
Contexte : pourquoi de nouveaux concepts de mesure sont-ils nécessaires ?
Les catastrophes naturelles et les phénomènes météorologiques extrêmes sont de plus en plus fréquents, tandis que les exigences en matière de rapidité et de précision des images de situation augmentent. Les données atmosphériques sont essentielles à cet égard, mais leur collecte est coûteuse. Les ballons-sondes classiques montent souvent rapidement et ne passent que peu de temps dans les couches atmosphériques particulièrement pertinentes pour les mesures locales.
Dans les situations d'urgence, il faut donc des systèmes qui mesurent de manière plus dense au niveau local et fournissent des données exploitables plus rapidement.
Voici comment fonctionnent les SMARTIES
Les SMARTIES sont des instruments de mesure miniaturisés, composés de capteurs environnementaux et d'une unité de communication sans fil, intégrés dans un objet volant. Pour les campagnes de mesure, plusieurs de ces capteurs s'élèvent dans l'atmosphère et transmettent pendant leur vol leurs données et leur position à un réseau de stations de base. Là, les données sont localisées, évaluées et rendues utilisables pour des modèles en temps quasi réel.
La clé réside dans mioty: la transmission est économe en énergie, robuste et évolutive, de sorte que de nombreux capteurs peuvent fournir des données en parallèle. La localisation peut être effectuée directement via les signaux de communication, ce qui constitue un avantage important pour des mesures légères, rentables et étendues.
Au-delà de la météo : transport et propagation des particules
SMARTIES ne se concentre pas uniquement sur les paramètres météorologiques. Sa capacité à mieux quantifier le transport et le mélange atmosphériques, c'est-à-dire le mouvement des masses d'air et des particules, est particulièrement pertinente. Cela permet, par exemple, de mieux évaluer la poussière, le pollen ou les polluants après des conditions météorologiques extrêmes ou des accidents environnementaux. Si la propagation peut être prédite plus tôt, les mesures de protection peuvent être mises en œuvre plus rapidement et de manière plus ciblée.
Application pratique : premières données et technologie robuste
Fin 2025, les premières données de mesure ont également été enregistrées dans la région de Nuremberg. Les Smarties sont ultra-légers et robustes et peuvent fonctionner avec le GNSS ou comme simples capteurs mioty, selon le modèle. Lors de tests, ils ont pu communiquer sur de longues distances, même à des altitudes élevées et à des températures très basses, et fournir des informations météorologiques précieuses.
Pourquoi cela est-il pertinent pour la Franconie ?
Les chutes de neige chaotiques ne sont souvent pas généralisées, mais locales. C'est précisément là qu'un concept de mesure plus dense et flexible peut apporter une nouvelle qualité : plus de données là où elles font défaut, disponibles plus rapidement, et donc de meilleures décisions – du service hivernal et du trafic à la communication de crise.
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