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Chercheurs en météorologie… Rencontre avec Thierry, Unité de météorologie expérimentale et instrumentale (4/4)

16/11/2004


­Météo France­ Cette semaine, rendez-vous avec Thierry, ingénieur instrumentation, Unité de météorologie expérimentale et instrumentale
 

Qu'est-ce que « la météo expérimentale et instrumentale » ?


Thierry : Cela consiste à mesurer certains paramètres de l'atmosphère et à simuler physiquement des phénomène atmosphériques à l'aide de différentes techniques afin de mieux les comprendre et mieux les prévoir. Cette unité met aussi en œuvre les moyens d'observation des campagnes expérimentales. La plupart des projets de recherche comprennent une partie terrain durant laquelle on recueille des données et on valide les hypothèses émises. Elles sont en général réalisées en collaboration avec plusieurs laboratoires et le plus souvent internationales.


Quels sont ces moyens d'observation ?


Thierry : Mon équipe fournit aux chercheurs des instruments de mesure spécifiques pour étudier la physico-chimie de l'aérosol et la micro-physique des nuages. La physico-chimie de l'aérosol est l'étude des propriétés des particules en suspension dans l'atmosphère d'une taille comprise entre 10 nanomètres et 1 micromètre. On utilise pour cela des instruments appelés granulomètres ou plus simplement compteurs de particules.
En micro-physique, les chercheurs étudient les processus de croissance des gouttelettes d'eau dans les nuages, des particules minuscules, mesurant moins de 50 microns. Ils ont besoin de sondes plus performantes que celles fabriquées par les industriels. Notre laboratoire instrumental développe des sondes spéciales qui montées sur des avions sont capables de mesurer ce type de particules.
 

Vous êtes chargé du développement instrumental ? En quoi cela consiste-t-il ?


Thierry : A améliorer les instruments existants ou à en créer de nouveaux. Nous partons d'une sonde industrielle standard et nous repoussons ses limites et ses contraintes. Nos granulomètres doivent pouvoir suivre les particules de très petites dimensions (2 à 50 microns) avant qu'elle grossissent et précipitent. Ils sont donc transformés par nos soins, surtout l'optique et l'électronique. Nous avons ainsi développé un compteur au nom barbare : un Fast FSSP (Forward Scattering Spectrometer Probe). Son principe repose sur la diffusion par les particules de la lumière émise par un laser. Dans sa version industrielle, ses performances étaient insuffisantes : il fournissait la répartition des gouttelettes, mais n'était pas suffisamment précis ni rapide.
 

Quel est votre projet actuel ?


Thierry : Nous travaillons aujourd'hui sur le X-Probe, un instrument de conception originale dont l'électronique est entièrement intégrée. Plus puissant, il est doté de deux lasers. La particule est mesurée dans le croisement des faisceaux. Le volume de mesure étant plus restreint, on espère mesurer des particules de l'ordre de 300 nanomètres, comme les gouttelettes qui viennent de se former. Les chercheurs rêvent de pouvoir suivre, en direct, avec un seul instrument, la croissance des gouttes : une particule sèche, sa transformation en gouttelette, puis son grossissement. On pourrait alors observer comment ces gouttes s'évaporent, s'assemblent et en forment de plus grosses jusqu'à atteindre leur taille critique et enfin tomber pour donner…de la pluie. Vérifier quelle quantité d'eau contiennent les nuages, à quelle vitesse ils croissent et quand ils vont précipiter, tout cela dépend du comportement des gouttelettes. Et cela pourra faire progresser la prévision.
 

Qu'est- ce qui vous plaît dans votre métier de « mesureur de gouttelettes de nuages » ?


Thierry : Je fais quelque chose de nouveau chaque jour. Je pousse les instruments dans leurs derniers retranchements. J'aime travailler avec des chercheurs : ils ont une imagination bouillonnante. Dès qu'un problème est résolu, un autre se pose, c'est un aiguillon permanent. Nous sommes peu nombreux dans le domaine de la granulométrie, nous travaillons et échangeons avec des laboratoires de pointe. Météo-France est engagé à participer à des campagnes grâce à cet apport instrumental rare (il n'existe que 2 ou 3 FSSP dans le monde). Le terrain me plaît aussi : on se rend où ont lieu les observations pour monter les instruments, les calibrer, nettoyer l'optique, vérifier la calibration choisie en cours de campagne et enfin surveiller l'acquisition des données. Nous ferons fonctionner X-Probe pour la première fois en 2005 sur AMMA, une campagne sur la mousson africaine.

Les sources laser intégrées deviennent plus résistantes et puissantes depuis 4 ou 5 ans. Elles offrent un potentiel précieux pour imaginer des instruments encore plus performants. Les idées naissent des progrès techniques. Ces développements m'amusent et me passionnent. Le challenge, c'est de détourner pour assembler, de réussir à construire quelque chose qui n'existait pas avant. Je crois que j'ai gardé cet esprit de mon enfance : j'ai toujours tout monté et démonté, du réveil à la télévision pour comprendre ce qui se cache derrière, le mécanisme.

Actualité par Météo-France