Définition :
L’observation adaptative est une pratique de collecte de données atmosphériques en vue de leur assimilation dans les systèmes prévision numérique du temps (PNT  ). Cette pratique vise à moduler une part de ce système de collecte en fonction de la situation météorologique prévue. Cette modulation locale (dans le temps et l’espace) a pour but de rendre le système d’assimilation/prévision plus efficace et d’améliorer la qualité des prévisions. L’observation adaptative est parfois appelée "ciblage".

Observations de routine et observation adaptées :
On distingue les observations adaptées des observations dites de routine. Les observations adaptées sont celles qui seront déployées (ou non) dans le cadre d’une procédure d’adaptation du réseau. Le reste ce sont des observations de routine. Seule des méta-données permettent de distinguer observation de routine et observation adaptée.

Les types de plates-formes adaptatives :
Divers types de plates-formes d’observation peuvent être employées.
Les plates-formes les plus "dédiées" sont les avions de recherche qui sondent l’atmosphère en dessous de leur trajectoires.
Cependant, on peut aussi utiliser des radiosondages (terrestre ou navires marchands équipés) qui sont actionnés en dehors de leurs horaires habituels (routine). La transmission étendue d’observations d’avion commerciaux est un autre moyen. Enfin, on peut aussi augmenter la fréquence d’observations satellitaires.

La procédure :
L’observation adaptative suit la procédure en temps réel suivante, illustrées par la figure suivante :

A l’instant présent, on étudie les prévisions météorologiques issues de l’analyse du jour (t_ana sur le diagrame) dans un intervalle d’échéances compatible avec la mise en place d’observations supplémentaires (typiquement 2 à 5 jours d’échéance). Dans ces prévisions, on détecte un évènement météorologique d’intérêt (e.g. forte incertitude, fort impact socio-économique potentiel, caractère extrème ou plusieurs de ces caractéristiques qui rendent valable l’enclanchement de la procédure). Cet évènement météorologique est déterminé par une échéance, une date de validité et une zone géographique. C’est la vérification (notée t_vf sur la figure).

Entre t_vf et t_ana, on choisit l’instant t_obs qui détermine le moment où les observation supplémentaires potentielles seraient déployées.
Ces 3 dates (ou instants) définissent deux intervalles : le lead-time (le délai), l’optimization-time (l’optimisation). Le choix de cet instant t_obs
peut être arbitraire, calé sur des contraintes matérielles ou encore basées sur des indications de l’évolution de l’incertitude dans cette période.
Les 3 dates (t_ana, t_obs, t_vf) ainsi que la zone de vérification définissent un "cas" d’observation adaptative.

On utilise ensuite un outil numérique pour déterminer où et comment déployer des observations supplémentaires sur la base de scénarios pré-établis de déploiements. Voir l’article joint sur les techniques numériques. A cette étape, on décide, ou non, de poursuivre la procédure et de déployer des observations supplémentaires. Dans ce cas, il convient de passer l’ordre d’observation aux différents partenaires et fournisseurs (centre météorologiques nationaux, structures de régulation supra-nationales, compagnies aériennes, centre d’exploitation satellitaires et services de recherche).

Après le délai prescrit (lead-time) les observations supplémentaires sont collectées de façon normale, comme les observations de routine et les systèmes opérationnels d’assimilation/prévision ne font pas de différence. Il faut effectuer une étude d’impact à postériori (après t_vf) pour vérifier que les observations supplémentaires déployées à t_obs on eu l’effet bénéfique recherché.

Les campagnes d’observation adaptative :
La procédure d’observation adaptative est mise en place dans le cadre de campagnes spécifiques.
En effet, elle nécessite une interaction forte entre les acteurs de PNT   mais dans le sens inverse du flux habituel de l’information d’une part et d’autre part elle nécessite une forte cohésion à l’échelle supra-nationale, donc une autorité à ce niveau. Avec le temps, les campagnes d’observation adaptative se sont orientées vers des dispositifs de plus en plus légers, de plus en plus automatisés avec des plates-formes de routine employées en mode flexible (voir rubrique campagnes de mesure).