Attributions ContrailWatch

ContrailWatch est un ensemble d'attributions de traînées de condensation au niveau des vols passés.

Bien qu'elles ne soient pas directement utilisées pour la planification des vols, les attributions de traînées de condensation sont importantes à des fins d'entraînement, d'évaluation et d'éducation. Nous espérons que ces données seront utilisées pour accélérer la recherche sur les traînées de condensation.

Méthodologies

Pour répondre à différents besoins de recherche et d'analyse, l'API Contrails propose trois méthodologies d'attribution distinctes à l'aide d'un paramètre view :

OBSERVATION

OBSERVATION est le mode par défaut. Les attributs n'ont d'impact que sur les détections de traînées de condensation de satellites correspondantes. Les segments de vol sans détection de traînée de condensation associée n'ont aucun impact.

Ce mode privilégie la haute précision basée sur des preuves directes et observées.

Cette vue met en correspondance les détections satellite avec les trajectoires de vol à l'aide des méthodes décrites dans Sarna et al. 2025 et s'appuie sur Geraedts et al. 2023.

COCIP

Impact des attributs COCIP basé uniquement sur la modélisation physique (prédictions d'ensemble CoCiP utilisant 10 membres). Les trajectoires de vol sont entièrement interpolées à l'aide de trajectoires de grand cercle sur les lacunes de données.

Ce mode privilégie un rappel élevé.

Cette vue utilise la modélisation physique décrite dans Schumann 2012.

OBSERVATION_ENHANCED_COCIP

OBSERVATION_ENHANCED_COCIP est une approche hybride qui fusionne les observations satellitaires avec les prédictions d'ensemble CoCiP pour estimer l'impact radiatif physique total.

L'API Contrails fournit la meilleure estimation du forçage radiatif physique en extrayant le forçage radiatif effectif des sorties de prévision CoCiP quadrillées en 4D et en les interpolant linéairement le long des points de vol rééchantillonnés. La méthodologie d'estimation du forçage énergétique est un domaine de recherche actif et peut changer dans les versions futures.

Cette approche :

  • Met à l'échelle ou applique des remises aux prédictions du modèle physique en fonction des détections satellite correspondantes, lorsque la couverture le permet.
  • S'appuie directement sur la modélisation physique dans les régions non couvertes par les satellites, ainsi que pour les lacunes dans les données de trajectoire de vol qui ne se prêtent pas à la mise en correspondance.

Cette vue fusionne les détections de traînées de condensation satellite correspondantes avec les prédictions CoCiP basées sur la méthodologie présentée dans Geraedts et al. 2026 (preprint).

Utilisation

Les attributions ContrailWatch ont été utilisées pour entraîner des prévisions de traînées de condensation basées sur le ML, évaluer des essais d'évitement des traînées de condensation et fournir des informations sur les modèles de formation des traînées de condensation.

Exemple

Cette image est une frame d'une séquence d'images satellite GOES-16 au-dessus de la région de la côte du Golfe. Il a été utilisé pour évaluer si un vol d'évitement des traînées de condensation avait créé une traînée de condensation détectable.

Attribution GOES-16 à l'aide d'images satellite

Les lignes épaisses indiquent la trajectoire de vol d'origine et la trajectoire de vol advectée par le vent, ainsi que les traînées de condensation détectées par le système de vision par ordinateur. Pour en savoir plus, consultez l'article d'origine.

Limites

Les attributions ContrailWatch sont soumises aux limites suivantes :

  • Couverture géographique : les contraintes régionales ne s'appliquent qu'aux opérations reposant sur l'imagerie satellite (vue OBSERVATION et segments d'ajustement observationnel de OBSERVATION_ENHANCED_COCIP). Elles sont limitées aux sous-régions couvertes par GOES-East (États-Unis continentaux), MTG (Europe continentale) et Himawari (sous-régions d'Asie de l'Est / Asie-Pacifique). Les attributions GOES-East et Himawari offrent une qualité de niveau production, tandis que MTG est en version bêta. Pour les zones en dehors de ces régions de couverture définies ou pour la vue physique pure (COCIP), les évaluations de vol sont calculées globalement en utilisant par défaut les prédictions du modèle.

    Cadres de délimitation de la couverture satellite (vue Mercator plate)

    La carte précédente illustre les limites spécifiques utilisées pour traiter les données de ces vues basées sur les observations.

  • Estimations axées sur la formation et le forçage énergétique : les attributions sont basées sur des observations de la formation de traînées de condensation à partir d'images satellite ou de simulations physiques, plutôt que sur une mesure directe en temps réel du forçage radiatif.

  • Rappel : Les attributions "Observation uniquement" ne représentent peut-être pas toute l'étendue de la formation de traînées de condensation dans une région.

    La compréhension du pourcentage de formation de traînées de condensation observables sur les images satellite est une question de recherche ouverte. Les recherches indiquent qu'environ la moitié des traînées de condensation sont détectables par les satellites géostationnaires, la grande majorité du réchauffement provenant des traînées de condensation qui sont détectables à un moment donné de leur durée de vie (Driver et al. 2025).

Licence

Les données exposées par l'API ContrailWatch sont concédées sous licence CC BY-NC 4.0.

Références

  • Geraedts, Scott, Erica Brand, Thomas R. Dean, Sebastian Eastham, Carl Elkin, Zebediah Engberg, Ulrike Hager, et al. 2023. Un système évolutif pour mesurer la formation de traînées de condensation par vol. Environmental Research Communications, http://doi.org/10.1088/2515-7620/ad11ab.

  • Sarna, A., Meijer, V., Chevallier, R., Duncan, A., McConnaughay, K., Geraedts, S. et McCloskey, K.: Benchmarking and improving algorithms for attributing satellite-observed contrails to flights, Atmospheric Measurement Techniques, https://doi.org/10.5194/amt-18-3495-2025.

  • Schumann, U. vers 2012. Modèle de prédiction des cirrus de condensation. Geoscientific Model Development 5 (3): 543-80.

  • John C. Platt, Marc L. Shapiro, Zebediah Engberg, Kevin McCloskey, Scott Geraedts, Tharun Sankar, Marc E. J. Stettler, Roger Teoh, Ulrich Schumann, Susanne Rohs : "The effect of uncertainty in humidity and model parameters on the prediction of contrail energy forcing 2024 Environ." Res. Commun. 6 095015

  • Driver, O. G. A., Stettler, M. E. J., et Gryspeerdt, E.: Facteurs limitant la détection des traînées de condensation dans les images satellite, Atmos. Mes. Tech., 18, 1115–1134, https://doi.org/10.5194/amt-18-1115-2025, 2025.

  • Geraedts, Scott, Aaron Sarna, Susanne Rohs, Roger Teoh et Kevin McCloskey. 2026. Amélioration des données météorologiques de réanalyse pour la validation des traînées de condensation en intégrant des observations par satellite. Copernicus Preprints, https://jecats.copernicus.org/preprints/jecats-2026-6/.