Pratiques et Techniques en Plaisance
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La diffusions des prévisions météorologiques
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Publié Décembre 2011, (màj Décembre 2011) par :
yvesD
Le site de Frank Singleton est incontournable lorsqu’on se soucie de recevoir l’information météorologique à usage nautique.
Les services météorologiques nationaux :
Le NOAA/NWS et des universités (Cologne ), font un effort considérable pour regrouper, structurer et rendre accessible l’énorme quantité d’informations issue des divers modèles ou produite par les ingénieurs des services météorologiques.
Les états ont donné à leur services météo des missions comparables mais à atteindre avec des sources de financements différentes d’un pays à l’autre. A l’exception notable du NWS qui doit mettre gratuitement ses produits à disposition du public et des opérateurs privés, Météo-France, Met Office, DWD, INM, etc de leur coté doivent financer une partie de leur budget par la vente de certains de leurs produits, dont une partie seulement est accessible sans contrepartie financière immédiate. La gratuité de certains n’impliquent pas que ces produits soient moins bons ou meilleurs que les produits des autres.
La première partie de cet article fait un inventaire approximatif de ce qui est disponible, la seconde partie décrit sommairement les modalités pratiques de diffusion, la troisième partie évoque l’accès aux observations de base, suivi d’une collection d’URL.
L’information disponible
L’information est disponible sous forme brute ou expertisée :
- Information sous forme brute avec :
- Les fichiers grib, résultats bruts des calculs des modèles de prévision numérique (voir l’article correspondant). Ces résultats peuvent être des valeurs physiques directement utilisables (température, vitesse du vent, couverture nuageuse) ou être destinées à des utilisateurs avertis (les indices composites associés aux masses d’air dont l’indice CAPE/CIN).
- Les SYNOP et ses variantes SHIP, BUOY, ..., qui sont les relevés bruts des observations du réseau météorologique, ils sont traités en dernière partie de cet article.
- Information expertisée :
- Après mise en forme et interprétation par des experts humains dont le rôle est - en partant des résultats de calcul et des observations des stations ou des satellites - de reporter les fronts, de lever des doutes (importance d’un phénomène), de préciser des valeurs en s’aidant d’autres résultats (vitesse des rafales), de corriger les biais connus d’un modèle par des apports du modèle d’à coté.
- L’expertise consiste aussi à traduire ce qui précède dans le langage du destinataire (météo marine, bulletin destiné au grutiers d’un port, aux agriculteurs, aux estivants ...). Cette expertise peut porter sur des observations à T0, on parle alors d’analyse, ou sur des prévisions à échéances temporelles (T0+24 ... T0+96).
Les diverses formes de l’information expertisée :
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- La forme anachronique
- Les IAC Fleet, description codée en ascii (diffusé en F1B dans un code comparable au codage SYNOP) et très compacte de cartes graphiques des champs de pression et des fronts (et autres), pendant longtemps utilisé uniquement par le service météo de Fidji, ce format semble être repris par le NOAA pour des cartes des fronts de l’atlantique et autres.
Les 3 cartes ci-dessous sont produites pour la même échéance du 11/12/2011 entre 1500Z et 1800Z
- Les IAC Fleet, description codée en ascii (diffusé en F1B dans un code comparable au codage SYNOP) et très compacte de cartes graphiques des champs de pression et des fronts (et autres), pendant longtemps utilisé uniquement par le service météo de Fidji, ce format semble être repris par le NOAA pour des cartes des fronts de l’atlantique et autres.
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Dans l’exemple ci-contre, la carte de gauche est une IAC Fleet récupérée sur le serveur du NWS et visualisée par zyGrib (à droite), elle pèse 2ko. On « voit » les fronts froids en bleu, les fronts chauds en rouge et sans doute les fronts secondaires ou les thalweg en tiretés verts. On trouve au milieu la carte expertisée issue du même NOAA/NWS, considérablement annotée elle pèse 80 ko. Enfin la carte de droite est un extrait pour une zone comparable de la ISOFRONT de Météo-France, récupérée par navimail, et qui avant retouche pèse 88 ko. |
- La forme textuelle :
- les bulletins affichés dans les ports ou diffusé par NAVTEX
- les textes en facsimilé (fax) diffusés par Northwoord, Hamburg ou Miami
- La forme vocale :
- les bulletins météo des services nationaux, inter service mer et le bulletin de RFI par radio-France, le bulletin de la BBC, les bulletins VHF cotiers du CROSS.
- les bulletins météo des services nationaux, inter service mer et le bulletin de RFI par radio-France, le bulletin de la BBC, les bulletins VHF cotiers du CROSS.
- On peut retrouver ces informations :
- à partir de l’ouvrage 96.1 du SHOM ou son équivalent sur le site du NOAA pour les sources d’émission radio
- sur le site du NOAA/NWS pour les informations elles-mêmes
- sur les parties publiques des sites des météo nationales (à partir du site de Frank Singleton)
- et aussi par les (trop nombreux) portails internet (à jour ?)
- et ceux plus stables que sont Wetterzentral, Georg Muller, Köln, Dundee, ...
Difficultés
- Le producteur d’origine :Une des difficultés est de distinguer le producteur d’origine des beaucoup trop nombreux rediffuseurs (mais grib gratuit c’est toujours NWS), d’en évaluer la fraicheur et la fiabilité, de distinguer les diffuseurs opportunistes du moment de ceux qui tiennent dans la durée.
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- La validité du produit : Une autre difficulté est d’ apprécier la validité ou la pertinence du produit. Une prévision grib au delà de 5 jours n’est pas pratiquement plausible/réaliste pour le commun des marins, tout au plus peut-on espérer identifier encore des bribes de types de temps (voir un article à venir).
Un modèle synoptique dans les bouches de Bonifaccio ou au cap Sounion est ... réducteur (voir l’article sur les modèles et l’exemple du littoral Varois), un front froid avec fortes rafales n’apparait pas dans un fichier grib.
- Recouper les informations :
- Trop vaste sujet. Comme toujours à bord, la règle est de recouper les informations dont on dispose, mais avec l’information météo l’excercise est franchement difficile pour qui n’est pas météorologiste de profession - qui lui, d’ailleurs, a procédé à cet exercise critique dans ses bulletins.
- On retiendra surtout qu’il vaut mieux favoriser l’information expertisée plutôt que les grib lorsqu’il s’agit de sécurité, tout en utilisant ces derniers pour préciser des points que le cadre contraignant des zones et d’un bulletin compact empêche.
- On retiendra aussi qu’un grib à petite échelle (méso-échelle) peut paraître bluffant par ses détails mais qu’il est alimenté par le modèle d’échelle supérieure, parfois décalé dans le temps ou l’ordre de grandeur des phénomènes : la zone Antilles(italique) de RFI est immense et laisse de la place au grib pour affiner grossièrement.
- Enfin on peut être amené à utiliser les grib issus de deux modèles pour augmenter les informations de l’un par celle de l’autre (ex : humidité chez l’un, nébulosité chez l’autre) mais comment confronter ?
- Penser à confronter les prévisions d’une zone par celle des zones adjacentes, En méditerrannée, écouter la partie atlantique du bulletin d’inter-service mer donne souvent une idée du temps à venir
- Il faut garder en mémoire que certains phénomènes même s’ils sont prévus (route du Rhum 2002) restent toujours difficile à placer dans le temps et l’espace 36 heures à l’avance et que - même si 1 ou 2B et +- 6 heures reste dans l’épure des prévisions - le bateau peut ne pas en sortir indemne. On peut lire à ce sujet l’article de M . Hontarrede dans la revue MetMar n° 192
- Une des difficultés concrète que je rencontre est de retrouver exactement les mêmes produits, par radio ou par internet. Ils n’y sont pas toujours soit exactement les mêmes soit même disponibles. Il est souvent difficile à terre avec internet de se mettre dans le bain de la croisière qui débute dans quelques jours où on ne disposera plus alors que d’informations reçue par BLU : l’échauffement de l’état d’esprit météo peut être délicat.
Il serait bon, pour des produits choisis, d’établir le tableau des disponibilités selon les diffusions radio/mél/internet (mais la durée de vie d’un tel tableau ...)
- L’absence d’information expertisée : Lorsque aucune autre forme d’information expertisée n’est disponible, certaines des difficultés évoquées peuvent être assumées par le skipper, à charge pour lui de se justifier, si besoin apparait, comme d’habitude. Mais le plaisir de tenter de comprendre est une autre justification courante, recevable.
Modalité de diffusion
RTTY : télégraphie radio HF en modulation de fréquence à destination de télétypes (dit F1B)
- Technique de réception radio :
- BLU / SSB, onde courte (HF 5 à 15 MHz, DWD est autour de 10 MHz)
- modulation de fréquence, le ’F’ de F1B (DWD est +-225 Hz)
- télégraphie - le ’B’ de F1B - de caractères ascii 7 bit , (et sans doute asynchrone, start+stop)
- lent et robuste
- réception : logiciel Bonito / JVcom / Seatty / Mscan/..., un poste récepteur BLU, un fouet en tête de mat ou un conducteur dans les barres de flèche avec BALUN.
- Émissions
- En Europe, c’est essentiellement DWD qui en émet du 50 Baud (et 50 bit / s) depuis son émetteur de Hamburg-Pineberg
- deux programmes sur plusieurs fréquences dont l’un est plutôt en anglais (DDH7 / DDK9 / DDK2) et l’autre plutôt en allemand (DDH9/DDH8)
- Produits diffusés :
- observations météorologiques codées SYNOP (et aussi SHIP et BUOY)
- bulletins de prévision textuels
- dont la météo à 5 jours en méditerranéenne
- horaires
- Chaque produit porte une identification internationale (ex : FEAE55 pour le 5 jours med) que j’utilisais pour les retrouver avec gogol sur des serveurs ftp (ça ne marche presque plus aujourd’hui)
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HF-FAX : permet la transmission analogique de facsimilés en niveau de gris pour la diffusion de cartes ou de textes (mode F3C)
- Technique de réception radio :
- BLU , onde courte (HF 4 à 15 MHz)
- modulation de fréquence (le ’F’ de F3C) codant en analogique (le ’3’ de F3C) le niveau de gris porté par le pixel (le ’C’ de F3C)
- l’ensemble du message (quelques minutes) débute par une phase de synchronisation (un long noir encadré de blanc, sur plusieurs lignes), suivi du message (l’image fax) proprement dit pus d’une phase de stop (des niveaux de gris puis des noirs et blanc alternants de plus en plus vite)
- lent et robuste, sensible au bruit crépusculaire et au conditions de propagation radio (le même produit est émis simultanément sur plusieurs fréquences, l’opérateur récepteur tachant d’accrocher la meilleure pour lui)
- réception : logiciel Bonito / JVcom / Seatty / Mscan/..., un poste récepteur BLU, un antenne en tête de mat ou dans les barres de flèche avec BALUN
- Exemple de réception
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Réception de bonne qualité (si !) d’une analyse au sol émise par Northwood pour la flotte britannique. On voit clairement la fin du message avec les niveaux de gris puis avec les noir et blancs alternant de plus en plus vite. On voir aussi la légère inclinaison et la bande de re-synchronisation expliquée ci-dessous.
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Réception dans laquelle le récepteur n’a pas réussi à se synchroniser sur l’émetteur, le signal de la phase de synchronisation étant cette longue bande noire entourée de brefs blancs du haut de l’image, le récepteur étant censé se caler sur le début du blanc. N’ayant pu se caler, le programme a affiché cette bande de synchro. L’horloge du programme de réception est presque identique à celle de l’émetteur, ce qui entraine cette très légère inclinaison (slant), laquelle n’empêche par de voir les blancs (ou alternativement les noirs) qui précède chaque ligne d’image. L’image est donc de part et d’autre de cette bande de re-synchronisation verticale, elle est déphasée (le logiciel assisté de l’humain peut corriger ce déphasage).
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Produit analogue récupéré sur le portail de Northwood. On y voit clairement le cartouche (important, il contient la date et l’échéance) ainsi que l’échelle des vents géostrophiques en fonction de la latitude. Les deux premiers fax pèsent 1 Mo sur mon disque, le fichier .png du dernier pèse 80 ko.
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- Émissions
- Produits diffusés :
- variables d’un service à l’autre, des analyses et prévisions jusqu’à 3 à 5 jours
- pression atmosphère et vent au sol
- isobares (en fait isohypse, courbes de niveau) en altitude aux niveaux 850 hPa, 500 hPa, 300 hPa
- cartes liées aux masses d’air (température virtuelle du thermomètre humide à 850)
- vagues, glaces et d’autres produits ésotériques
Autres modes de transmission radio de textes
- Radio amateurs : Des diffusions de textes en HF autour de 600 bit/s souvent dans l’univers des radio-amateur sont accessibles à des circumnavigateurs.
Ainsi, Sailmaildiffuse, dans un monde associatif, des textes en HF à récupérer en BLU avec des modems radio ad-hoc (SCS pactor / sitor), gogol en dira plus. - Iridium : Les combinés téléphoniques Iridium (et Thuraya ?) disposent, en plus du mode vocal, d’un mode data à 2400 bit / s et de facilité pour recevoir des textes d’intérêt pour le marin.
- Inmarsat (Inmarsat-C) et aussi Orbcomm permettent eux aussi la réception et l’émission de courts messages, généralement autour de 2400 bit /s
le NAVTEX
Le NAVTEX (navigation telex) permet la transmission de message textuel (en F1B, aka SITOR B) vers un récepteur telex automatique
Le naxtex, qui fait partie du SMDSM-GMDSS, Système Mondial de Détresse et de Sécurité en Mer, est utilisé pour diffuser l’information nautique dans la bande côtière des 300 400 M (portée des émetteurs), dont l’information météorologique et les AVURNAV.
- Technique de transmission radio :
La transmission proprement dite est en modulation de fréquence à 518 kHz +- 170 Hz à 100 bit/s (10 caractères par seconde)
L’émission se fait en anglais sur une fréquence fixe unique (518 MHz), doublé d’une fréquence de 490 MHz, optionnelle et dite « nationale ». A l’intérieur de chacune des 12 METAREA du monde, des émetteurs coordonnés diffusent des textes débutant par ZCZC et se terminant par NNNN (comme d’antiques télex) identifiés par le code de l’émetteur (une lettre de A à Z), un type de message (météo, avurnav, secours, ...) puis un n° de série suivi du corps du message. Le logiciel du récepteur permet de choisir les stations et la nature des messages à stocker, il ignore les doublons des messages déjà reçu, les stations émettant les 100 derniers messages. Une détection très rudimentaire des erreurs de transmission (chaque caractère étant émis deux fois de suite ...) permet à l’appareil récepteur de mettre en évidence les caractères erronés ou d’ignorer les messages trop endommagés. - Émissions
Chaque station d’une METAREA/NAVAREA émet à son tour pendant au plus 10 minutes et se répète toute les 4 heures, 6 fois par jour. Les 24 tranches de 10 minutes contenues dans ces 4 heures permettent à 24 émetteurs (identifiés de A à Z) d’émettre chacun à leur tour sans risque de collision.
En France, les émetteurs de Corsen (Atlantique) et La Garde (près de Toulon) diffusent les bulletins de Météo-France. La réception est parfois difficile (Toulon, ports de commerce), les britanniques eux ont fait de gros efforts en multipliant leurs émetteurs.
L’horaire d’émission affecté à Corsen tombe mal (est mal synchronisé) avec les horaires de production de Météo-France, entrainant un décallage temporel important et gênant (bulletins du matin reçu vers midi, surtout l’été, à préciser) - Exemple de réception
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Le texte ci-contre à été récupéré sur le dépôt informel JCOMM du GMDSS, c’est le bulletin NAVTEX émis par l’émetteur de Corsen pour la zone NAVAREA II. Le format du message et les mots utilisés sont décrits sur ce même dépot, le glossaire anglais-français se trouve page 19 et 20 du guide marine de Météo-France.
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- Produits diffusés :
- Les stations diffusent les AVURNAV, les bulletins météo et les messages SAR (Search And Rescue, vie humaine).
- Les bulletins météo - zones du large - sont rédigés dans un anglais conventionnel (vocabulaire limité et précis) et souvent abrégé (exemple, cliquer HIGH SEAS FORECAST).
- Ils comportent des bulletins à échéances de plusieurs jours (extended outlook).
- Ils présentent un intérêt même en navigation cotière (même s’ils sont mals reçus dans les ports) par leur vision plus élargie dans l’espace (environ 1000 km x 1000 km) et dans le temps (parfois 2 à 5 jours) que les bulletins VHF côtiers.
VHF, RTTY, HF, HF-fax, NAVTEX et Inmarsat-C font partie du GMDSS / SMDSM (Global Marine Distress and Safety System)
Internet n’en fait pas partie.
Accès aux observations brutes de base. Cette partie fera ultérieurement l’objet d’un article à part entière.
On peut retrouver des observations de base :
- bien sur dans la partie partie dédiée des bulletins marines (vocal, navtex, ..., à 6h on observait, à Bear ...)
- dans les bulletins radio vocal, pour les zones côtières, au large ou en haute mer
- par les émetteurs radio spécialisés dont Hamburg-Pineberg du DWD pour les messages SYNOP ou sur des sites d’archives (voir URL ci-dessous)
- dans des mél émis par un serveur, par internet ou satellite ou radio HF (BLU, pactor) pour les bulletins côtier, au large ou en haute mer
- par butinage depuis un brouteur (c.a.d web et firefox ...) ou par ftp, pour presque tous les produits (bulletins textuels, vocaux, SYNOP, ...) sur le site du NWS
- par butinage sur des sites officiels et autres plus ou moins expérimentaux :
- pour les BUOY, l’image ci-dessous à gauche en est un exemple
- l’observation satellites des champs de vents, sur le site du NOAA qui présente les données du satellite européen ASCAT dont on trouve un exemple dans l’image du milieu-gauche. Les données n’étant observées qu’à l’occasion d’un passage (fauchage) du satellite défilant et faisant ensuite l’objet d’un long traitement (dix heures et plus), l’image correspondante est souvent ancienne et son heure d’observation est délicate à déterminer (voir cartouche).
- l’image, plus ou moins brute, de satellites géostationnaires (à 36 000 km d’altitude) ou polaires défilants (à 700 km d’altitude) dans diverses bandes de fréquence (longueur d’onde, aka channel) réputées représentatives de tel ou tel paramètre (hauteur du sommet des nuages Cb .vs. stratus, teneur en vapeur d’eau, végétation, ...). L’image milieu-droit (en gris) de couverture nuageuse est récupérée à partir du portail dédié du NOAA. D’autres images permettent de distinguer les nuages hauts des nuages bas.
- Pour mémoire, les prévisions de courants océaniques de Mercator, exemple dans l’image de droite.
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- Par réception des satellites polaires défilants, la réception des satellites géostationnaires étant très délicate à terre et impossible sur nos bords. des images sont récupérable sur le site de l’université de Dundee (s’enregistrer au préalable).
Il est instructif de confronter cette image à basse altitude (à gauche, en gris) avec celle du satellite géostationnaire (image du milieu) et aussi avec la prévision des fronts que fait Météo-France le même jour dans son ISOFRONT (à droite).
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- Par des serveurs dédiés au monde aéronautique (message METAR pour régler le baromètre du bord) sur ProPilot.net après recherche du code aéroport, voir l’image ci-contre, la pression est la valeur qui est préfixée d’un Q, 1028 hPa à Brest (LFRB) ce 27 novembre 2011 à 1830Z. Les sémaphores les plus important du littoral métropolitain (ceux armés 24h sur 24) participent aux observations météo et sont à même de renseigner le skipper
URL
Ces URL là semblent pérennes en décembre 2011, la plupart étaient déjà dans mes bookmarks vers 2004. Quelques-une seront utiles dans des articles à venir.
- Informations générales, diffuseurs
- Le site de Frank Singleton.
- Le site didactique de Météo-France, dont les mots de la prévision.
- le site du laboratoire game du CNRM (Centre National de Recherche en Météorologie), sur les modèles et sur les modèles utilisés par Météo-France.
- Le site de l’université de Koeln
- Le site wetterzentralede Georg Muller, en allemand
- Le site wetter3.de d’accès aux fax des produits MetOffice, DWD, FNMOC, etc ... (à choisir dans le bandeau de gauche)
- Le site de l’université de Berlin qui diffuse des produits DWD (ceux de Hamburg en BLU), horaires à renseigner
- Le portail westwind.ch d’accès aux modèles courants (est-il encore vivant ?)
- Producteurs et leur diffusion
- Prévisions du centre européen ECMFW / CEPMT à 1700 et 5000 m aka 850 et 500 hPa (choisir en haut du bandeau de gauche puis renseigner la base et l’échéance)
- Les produits marines de Météo-France, navimail et deux pages suivantes (produits payant et gratuits dont bulletins VHF, large, inter-service mer, RFI, inscription préalable), le guide marine des produits météo.
- Les produits marines du NOAA / NWS, textes, fax, images satellites, horaires mondiauxde transmission des fax
- Les produits (cartes à 5 jours) du MetOffice britannique et ceux diffusés en BLU par Northwoodpour la flotte britannique, horaires.
- Les produits du DWD en allemand ou en anglais puis onglet spezielle nutzer (bandeau du haut) puis onglet shifffarhrt (bandeau gauche) puis onglet seewetter aktuel (bandeau gauche), cliquer sur mehr dans la boite coloriée weather chart / Seewetterkarten. A ce stade on trouve les produits dans le bandeau de gauche (et on peu alors cliquer sur le pavillon britannique, en haut)
- les onglets Vorhersagekarte dirigent vers des cartes mer du nord, baltique, atlantique et méditerranée à 24, 48 et 72 pour vent et vague (Wind und Seegang)
- onglet Analysekarte pour la carte d’analyse avec pointage SYNOP
- onglet Vorhersagekarte 30 / 48 / 84 pour les prévisions (cartes en couleur)
- Encore beaucoup de cartes DWD spécialisées ici (500 / 850 hPa, humidité etc...) (cliquer pavillon allemand si page not available in english).
- tout celà est courtesy of François L.
- Les produits vague (plus sur, vérifier) de la météo espagnole, le modèle HIRLAM, vent, nébulosité, précipitation ...
- les produits océanographiques et météorologiques du FNMOC dont les vagues du modèles WWW3 repris par zyGrib (par ex. depuis les onglets global, tropical et regional)
- Les sites météo italiens et grecs
- les bulletins NAVTEX du SMDSM / GMDSS, par exemple celui de METAREA II (France, atlantique) : cliquer sur HIGH SEAS FORECAST
- Les produits IAC Fleet de l’océan pacifique, for more information send a (blank) email to info@saildocs.com (Sergio, the floor is yours !)
- La prévision des courants marins sur le site de MERCATOR
- Imagerie satellite
- Les images satellites défilants(archives et actuelles) ou géostationnairesde l’université de Dundee (il faut s’enregistrer préalablement)
- D’autres images satellites d’Europe (à valider)
- Des images satellites avec overlay de la pression au sol, à 500, des vents ..., très éducatif
- Le portail d’accès aux images satellites du NOAA, serviceset plus
- le décodeur R2FX 134-139 MHz de signaux satellites défilants, le logiciel WxToIMGde visualisation des données, l’antenne tourniquet se trouve partout.
- Observations
- Les observations de vent par satellite, ASCAT
- Les observations codées en SYNOP, version indigeste et complète ou version moins user unfriendly avec gaphiques.
- Lesobservations des bouées fixes et dérivantes
- La météo aérienne, QNH, SIGWX et autres, depuis
- Qu’oublie-je ?
