De meilleures prévisions météorologiques pour les aéroports en hiver
Le projet PNOWWA du programme SESAR Horizon 2020 a mis au point des méthodes de prévisions météorologiques probabilistes à court terme pour l’hiver. Cette initiative de l’UE est financée dans le cadre de l’entreprise commune SESAR, un partenariat public-privé mis en place pour moderniser le système européen de gestion du trafic aérien (ATM). Ces méthodes évaluent également l’incertitude à l’aide de trajectoires 4D qui jouent un rôle dans l’ATM. Le concept de trajectoires 4D repose sur l’intégration du temps dans la trajectoire 3D d’un aéronef, lui permettant de voler le plus longtemps possible sur une trajectoire optimale quasiment dépourvue de restrictions. Toutefois, pour y parvenir, l’aéronef doit scrupuleusement respecter une heure d’arrivée à un point désigné. La gestion de la trajectoire 4D est un concept nécessaire pour répondre à la future croissance du trafic aérien. Les prévisions probabilistes sont utilisées dans les applications ATM pour soutenir la planification opérationnelle dans la gestion des surfaces et le processus décisionnel ATM, afin d’augmenter la capacité des aéroports, réduire les retards et encourager la sécurité. PNOWWA a examiné les techniques qui peuvent réduire la vulnérabilité de la planification opérationnelle de l’ATM due à la difficulté de prédire les phénomènes météorologiques en hiver. Des prévisions précises à court terme La «prévision immédiate» est une technique utilisée pour les prévisions météorologiques à très court terme, qui cartographie les conditions météorologiques actuelles et utilise ensuite une estimation de leur vitesse et de leur direction pour prédire leur évolution très peu de temps à l’avance... en supposant qu’elles surviendront sans changements considérables. Elle s’appuie sur une extrapolation du mouvement des échos radars météorologiques et peut servir à améliorer la prédictibilité des changements d’intensité des chutes de neige. «Nous avons mis au point une méthodologie et un prototype de recherche capables de fournir des prévisions météorologiques probabilistes à très court terme (0-3 heures, prévisions immédiates) des chutes de neige et des pluies verglaçantes en hiver à des intervalles de 15 minutes», explique le Dr Ari-Matti Harri, coordinateur du projet. Le consortium entendait également améliorer la compréhension et la prédictibilité des changements d’intensité des chutes de neige causées par le terrain sous-jacent, comme les montagnes et la mer. En outre, les chercheurs ont identifié et encouragé l’utilisation des prévisions probabilistes dans plusieurs niveaux de la gestion opérationnelle ATM. Ils ont également appliqué les prévisions probabilistes à différentes activités aéroportuaires, dont le dégivrage, l’équilibrage entre la demande et la capacité de l’aéroport et l’entretien des pistes par le centre opérationnel de l’aéroport. D’autres activités comprenaient un meilleur débit des pistes (procédures par faible visibilité), les activités à distance de la tour et l’équilibrage de la capacité du réseau en comparant la probabilité de chutes de neige à tous les aéroports du réseau. «Nous avons mené des démonstrations de recherche hors ligne et en ligne au site de l’environnement local de l’opérateur (Local Operative User Environment) afin de représenter l’influence du terrain sous-jacent sur la précision des prévisions», explique le Dr Harri. De futurs avantages Les partenaires du projet espèrent désormais étendre le délai à 48 heures en intégrant des prévisions du système de prévision d’ensemble (EPS) numérique dans les prévisions immédiates PNOWWA actuelles. «L’EPS numérique serait combiné et fusionné de manière harmonieuse avec les prévisions immédiates probabilistes. Ceci permettrait de réaliser des prévisions étendues jusqu’à 48 heures, les prévisions les plus fiables étant données pour les trois premières heures selon la méthode PNOWWA actuelle», ajoute le Dr Harri. Les avancées de PNOWWA peuvent être utilisées efficacement dans le processus décisionnel collaboratif des aéroports, dans les opérations réalisées dans des conditions de faible visibilité et dans les procédures de planification opérationnelle des aéroports. Les tours virtuelles à distance peuvent localiser les services ATM pour différents aéroports en un lieu central. Cette solution offre des possibilités de synergie et d’économies, un autre domaine en développement qui pourrait à l’avenir bénéficier des informations météorologiques probabilistes en hiver.
Mots‑clés
PNOWWA, hiver, gestion du trafic aérien (ATM), prévisions immédiates, système de prévision d’ensemble (EPS), trajectoires 4D, prévisions probabilistes
