Pour ceux d’entre nous qui sont assez chanceux pour être assis près d’une fenêtre, il est possible de prédire la météo simplement en regardant dehors. Cependant, pour les moins privilégiés, les prévisions et analyses météorologiques s’améliorent de plus en plus. Tomorrow.io vient de publier les résultats de ses deux premiers satellites radar, qui, grâce à l’apprentissage machine, se révèlent être en compétition avec les technologies de prévision plus anciennes et plus larges, sur Terre et en orbite. La société prévoit cette mission depuis qu’elle s’appelait ClimaCell, en 2021, et les résultats publiés aujourd’hui (et formellement présentés lors d’une conférence de météorologie prochainement) montrent que leur approche high-tech fonctionne.
La prédiction météorologique est complexe pour de nombreuses raisons, mais l’interaction entre le matériel puissant mais ancien (comme les réseaux de radars et les satellites plus anciens) et les logiciels modernes en est une importante. Cette infrastructure est puissante et précieuse, mais pour améliorer leur production nécessite beaucoup de travail sur le calcul – et à un moment donné, les rendements deviennent décroissants. Il ne s’agit pas simplement de savoir “s’il va pleuvoir cet après-midi”, mais de prédictions plus complexes et importantes comme la direction dans laquelle une tempête tropicale va se déplacer, ou exactement combien de pluie est tombée sur une région donnée pendant une tempête ou une sécheresse. Ces informations deviennent de plus en plus importantes à mesure que le climat change.
Le vrai problème est que l’infrastructure américaine ne peut pas être facilement dupliquée pour couvrir le reste du monde. L’espoir de l’entreprise est d’avoir un réseau de satellites qui peut fournir ce niveau de prédiction et d’analyse détaillée à l’échelle mondiale.
L’espace est, bien sûr, l’endroit évident pour investir, mais l’infrastructure météorologique est prohibitivement grande et lourde. Le satellite de la NASA pour la mesure de la précipitation globale, la référence dans ce domaine lancée en 2014, utilise à la fois les bandes radars Ka (26-40 GHz) et Ku (12-18 GHz) et pèse environ 3 850 kilogrammes. Le plan de Tomorrow.io est de créer une nouvelle infrastructure radar spatiale avec une touche moderne. Ses satellites sont petits (seulement 85 kg) et utilisent exclusivement la bande Ka.
Les deux satellites, Tomorrow R1 et R2, lancés en avril et juin de l’année dernière, ne commencent à montrer leur qualité qu’après une longue période de rodage et de tests. Dans une série d’expériences que l’entreprise prévoit de publier dans une revue plus tard cette année, il est affirmé que, avec une seule bande radar et une fraction de la masse, leurs satellites peuvent produire des résultats comparables à ceux du GPM de la NASA et des systèmes basés au sol. Les satellites R1 et R2 ont pu effectuer des prédictions et des observations aussi précises ou même meilleures et plus précises que le GPM, et leurs résultats corroborent également les données radar au sol.
Ils y parviennent grâce à l’utilisation d’un modèle d’apprentissage machine qui, comme le décrit le directeur météorologique Arun Chowla, fait office de deux instruments en un. Il a été formé sur les données des deux radars du GPM, mais en apprenant la relation entre l’observation et la différence entre les deux signaux radar, il peut faire une prédiction similaire en utilisant une seule bande. “Nous travaillons pour fournir des données de précipitations en temps réel partout dans le monde, ce que nous pensons être un bouleversement dans le domaine des prévisions météorologiques”, a déclaré Chowla. “À cet égard, nous travaillons sur l’exactitude, la disponibilité mondiale et la latence (mesurée comme le temps entre la capture du signal par le satellite et la disponibilité des données pour l’ingestion dans les produits)”. Ils prévoient également de recueillir beaucoup plus de données, avec de nombreux autres lancements de satellites prévus pour cette année.
