Les données d'Envisat pour prévoir quasi en direct l'état de l'ozone

Les données d'Envisat pour prévoir quasi en direct l'état de l'ozone
1 décembre 2003

Les données que fournit le satellite européen Envisat sur la stratosphère permettent d’établir presque en direct un service de prévision de l'état de l'ozone à l'échelle globale.

Envisat a bien supporté la violente tempête de radiations, qui est la conséquence d'une activité solaire exceptionnelle. Les énormes éruptions sur le soleil qui se sont produites fin octobre et début novembre ont provoqué très peu de dommage. Pourtant les vagues de plasma qui arrivaient vers la Terre atteignaient des vitesses de 2.000 km par seconde, ce qui est cinq fois supérieur à la normale... "A deux reprises, vraisemblablement à cause de la tempête solaire, nous avons dû débrancher un instrument", constate Andreas Rudolph, le Directeur des opérations Envisat (*)

Dans la stratosphère, entre 12 et 30 km au-dessus de nos têtes, se trouve la couche d'ozone. Cet ozone stratosphérique absorbe jusqu'à 98 % du rayonnement intense du Soleil dans l'ultraviolet. C'est ce qui fait la différence entre un bronzage et un coup de soleil et, surtout, ce qui sauvegarde toute vie sur la Terre. Mais l'activité chimique dans la stratosphère, qui est liée à la présence de gaz produits par l'homme, comme les chloroflurocarbures (les fameux CFC), peuvent réduire la couche d'ozone.

Les infos de MIPAS sur l'ozone

BASCOE

L'Institut d'Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB) a mis au point un service un service baptisé BASCOE ou Belgian Assimilation System of Chemical Observations from Envisat. Ce service dresse les cartes et les prévisions non seulement de la concentration d'ozone dans la stratosphère mais aussi de la présence de 56 autres composants chimiques, notamment ceux qui sont responsables de la destruction de l'ozone.

BASCOE emploie l'instrument MIPAS à bord d'Envisat Il s'agit du Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding qui fonctionne de jour comme de nuit pour mesurer dans l'infrarouge les émissions de gaz dans le limbe de notre planète, c'est-à-dire cette bande étroite de l'atmosphère qui se trouve entre la surface terrestre et le vide spatial. Les émissions dans certaines longueurs d'ondes constituent les signatures d'éléments chimiques qui sont présents dans l'atmosphère.

MIPAS est à même de mesurer une trentaine d'espèces de gaz de trace, mais pour l'heure seul un sous-ensemble de ces mesures est fourni par le segment sol de l'ESA à la communauté des utilisateurs dans un mode opérationnel. Les autres gaz dont les concentrations sont prédites par BASCOE sont calculés de façon indirecte en intégrant les produits de niveau 2 de MIPAS dans un modèle complexe d'analyse numérique des phénomènes de la chimie atmosphérique. Ce modèle a été mis au point par l'IASB. Les résultats de l'analyse avec BASCOE sont disponibles endéans les 24 heures.

Des bulletins de prévision ozone

Letzte Arbeiten an MIPAS
MIPAS

"La stratosphère est l'un des régions les mieux connues de la chimie atmosphérique, ce qui permet l'emploi du modèle BASCOE", explique Dominique Fonteyn de l'IASB. "En fait, le développement de ce module a précédé le lancement d'Envisat. Il était initialement destiné à comprendre, dans son ensemble, la chimie de l'atmosphère. La grande quantité de travail qu'il a fallu consentir - quelque 50,000 lignes de code à déchiffrer - a permis d'envisager son utilisation à d'autres fins, pour assimiler les données d'Envisat dans le cadre d'un service opérationnel."

"L'objectif était de réduire le temps qu'il fallait d'ordinaire entre l'observation du satellite et l'emploi des données, de manière à réaliser des prévisions comme on le fait en météorologie. Aux interactions chimiques, le modèle incorpore par ailleurs les données météorologiques qui sont fournies par l'ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) [de Reading, près de Londres], vu que les nuages de la stratosphère au-dessus des zones polaires, en étant poussés par les vents, ont un rôle majeur dans le processus de destruction de l'ozone."

Le climat à la loupe

BASCOE logo

Les utilisateurs du service BASCOE - auquel on a accès sur http://basoce.oma.be - peuvent obtenir les prévisions des niveaux de l'ozone à l'échelle globale pour la durée d'une semaine, ainsi que les cartes de trihydrate d'acide nitrique (NAT) et de chlorine actif (CIOx), qui interviennent dans la diminution de l'ozone.

L'objectif en utilisant les données de MIPAS vise à raffiner le modèle dans le futur afin d'obtenir une meilleure précision, en les combinant avec celles d'autres instruments d'Envisat, tels que GOMOS (Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars) et SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorbing Spectrometer for Atmospheric Cartography), dès qu'elles sont disponibles.

Institut d'Aéronomie Spatiale de Belgique

L'observatoire Envisat de 8,2 tonnes, qu'a réalisé l'industrie européenne pour l'ESA, a été satellisé par Ariane 5 le 1er mars 2002 à quelque 800 km d'altitude L'Europe dispose d'un outil exceptionnel qui fournit à la communauté scientifique des données d'un intérêt primordial pour comprendre l'évolution du changement global. Le fonctionnement de ses dix instruments, qui représentent une charge utile de plus de 2 tonnes, est prévu pour fonctionner pendant au moins cinq années.

(*) Le 3 décembre, à 7 h 18 GMT, une panne a interrompu le fonctionnement de la charge utile. Un logiciel a été chargé dans les heures qui ont suivi. Les instruments sont remis en marche graduellement depuis le 4 décembre.

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