Pour prévoir le temps jusqu'à une échéance de dix jours, les services météorologiques utilisent des modèles numériques qui simulent l'évolution des états futurs de l'atmosphère.

Pour initialiser un modèle numérique, il est indispensable de rassembler toutes les observations disponibles à travers le monde autour d'un instant "t", puis de combiner l'ensemble de ces informations afin de construire un état de l'atmosphère qui sert de point de départ à la prévision. Température, humidité, pression et vent sont les quatre paramètres fondamentaux de la météorologie. Ces observations proviennent de différentes sources : stations météorologiques, bouées, bateaux, avions, etc.


Les profils atmosphériques en température, humidité et vent sont principalement fournis par les radiosondages. Un radiosondage est un procédé de mesures météorologiques in situ. Il s'agit d'un ensemble de capteurs regroupé dans une radiosonde. Celle-ci s'élève dans l'atmosphère depuis le sol jusqu'à 30 km d'altitude grâce à un ballon gonflé à l'hélium ou à l'hydrogène. Ces radiosondages sont effectués deux fois par jour, depuis un millier de stations météorologiques environ, à travers le monde. Ils sont malheureusement inégalement répartis à la surface de la Terre (Cf. figure ci-dessous) : leur concentration est plus forte dans l'hémisphère nord et sur les continents.

Répartition des différentes stations météorologiques effectuant des radiosondages deux fois par jour.
Exemple de radiosondage effectué sur la base française Dumont D'Urville en Terre Adélie, Antarctique.	Profil de température, d'humidité et de vent obtenu à partir des données transmises par le ballon-sonde. La courbe noire représente la température, l'écart entre les courbes noire et bleue indique l'humidité relative, les vents sont symbolisés sur la droite de l'émagramme sous forme de barbules.

Depuis quelques dizaines d'années, il est possible de reconstituer des profils atmosphériques grâce à des instruments appelés sondeurs qui sont à bord des satellites météorologiques défilants (ou à orbite polaire). Si les mesures obtenues à partir des satellites sont moins précises que celles des radiosondages, les données recueillies ont l'avantage de couvrir l'ensemble de la planète et notamment de combler les zones pauvres en "observations classiques". Toutefois, les mesures de la nouvelle génération de sondeurs à haute résolution atteignent une précision qui permet d'améliorer de manière significative la qualité et la fiabilité des prévisions météorologiques.


Actuellement, le satellite défilant européen METOP-A, lancé en 2006, embarque l'instrument IASI (Interféromètre Atmosphérique de Sondage Infrarouge). C'est un interféromètre de Michelson qui mesure la répartition spectrale du rayonnement émis dans l'infrarouge, à la fois par la surface terrestre et les différentes couches de l'atmosphère. Il restitue, par couche de 1 km d'épaisseur, les températures avec une précision de 1°C et l'humidité avec une précision de 10%. Il a été développé par le CNES dans le cadre d'une coopération avec EUMETSAT et offre une couverture géographique mondiale, avec des passages deux fois par jour au-dessus des mêmes lieux.

IASI sera également embarqué à bord des futurs METOP-B et METOP-C dont les lancements sont prévus respectivement en 2012 et 2016.







Grâce à ses 8461 canaux, IASI est aussi conçu pour estimer la composition chimique de l'atmosphère, principalement des gaz tels que l'ozone, le méthane, le monoxyde de carbone et le protoxyde d'azote à l'échelle mondiale. IASI contribue donc à améliorer les prévisions météo et recueille également des informations capitales pour l'avenir de la planète.