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 de formation, 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 et attribue l'impact uniquement en fonction des détections de traînées de condensation par satellite correspondantes. Les segments de vol sans détection de traînées de condensation correspondante signalent un impact nul.

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

Cette vue met en correspondance les détections par 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

COCIP attribue l'impact uniquement en fonction de la modélisation physique (prédictions d'ensemble CoCiP à l'aide de 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 par satellite avec les prédictions d'ensemble CoCiP pour estimer l'impact radiatif physique total.

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

Cette approche :

  • met à l'échelle ou réduit les prédictions du modèle physique en fonction des détections par satellite correspondantes lorsque la couverture le permet ;
  • s'appuie directement sur la modélisation physique dans les régions en dehors de la couverture satellite, ainsi que pour les lacunes de données de trajectoire de vol qui ne conviennent pas intrinsèquement à la mise en correspondance.

Cette vue fusionne les détections de traînées de condensation par satellite correspondantes avec les prédictions CoCiP en fonction de la méthodologie présentée dans Geraedts et al. 2026 (prépublication).

Utilisation

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

Exemple

Cette image d'exemple est une image de la séquence d'imagerie satellite GOES-16 au-dessus de la zone de la côte du Golfe. Elle a été utilisée pour déterminer 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 présentent les limites suivantes :

  • Couverture géographique : les contraintes régionales ne s'appliquent qu'aux opérations reposant sur l'imagerie satellite (la vue OBSERVATION et les segments d'ajustement observationnel de OBSERVATION_ENHANCED_COCIP). Elles sont limitées aux sous-régions couvertes par GOES-East (États-Unis continentaux), GOES-West, MTG (Europe continentale) et Himawari (sous-régions d'Asie de l'Est/ Asie-Pacifique). Les attributions GOES-East, GOES-West 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 de physique pure (COCIP), les évaluations de vol sont calculées globalement par défaut sur les prédictions du modèle.

    Cadres de délimitation de la couverture satellite (vue Mercator à plat)

    La carte précédente illustre les limites spécifiques utilisées pour le traitement des données de ces vues basées sur l'observation.

  • Estimations axées sur la formation et le forçage de l'énergie : 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 basées uniquement sur l'observation peuvent ne pas représenter l'étendue complète de la formation de traînées de condensation sur une région.

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

  • Disponibilité temporelle et maintenance : les attributions de traînées de condensation au niveau des vols sont disponibles à partir de 2024.

    • Données de 2024 : fournies dans la mesure du possible. Ces données ne sont pas gérées et ne seront pas retraitées lorsque de futurs modèles de détection ou modifications de pipeline seront déployés.
    • À partir de 2025 : gérées activement et retraitées chaque fois que de nouveaux modèles de détection ou des améliorations algorithmiques sont déployés.

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. A Scalable System to Measure Contrail Formation on a per-Flight Basis. Environmental Research Communications, http://doi.org/10.1088/2515-7620/ad11ab.

  • Sarna, A., Meijer, V., Chevallier, R., Duncan, A., McConnaughay, K., Geraedts, S., and 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. 2012. A Contrail Cirrus Prediction Model. 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., and Gryspeerdt, E.: Factors limiting contrail detection in satellite imagery, Atmos. Meas. Tech., 18, 1115–1134, https://doi.org/10.5194/amt-18-1115-2025, 2025.

  • Geraedts, Scott, Aaron Sarna, Susanne Rohs, Roger Teoh, and Kevin McCloskey. 2026. Improving reanalysis weather for contrail validation by incorporating satellite observations. Copernicus Preprints, https://jecats.copernicus.org/preprints/jecats-2026-6/.