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Campagne de recherche ConcordIasi en Antarctique : premier lâcher de ballon réussi !

13/09/2010

Copyright CNES

Le 9 septembre 2010, à 23 h (heure de Paris), le premier ballon stratosphérique du projet ConcordIasi * a été lâché depuis la base Mc Murdo sur le continent antarctique. C'est depuis cette base américaine qu'a lieu l'étape la plus importante de ce programme visant à mieux comprendre le climat de l'Antarctique et la destruction du trou d'ozone dans cette région du globe.


Photographie : copyright CNRS

Vidéo : ConcordIasi, mieux connaître le climat de l'Antarctique (CNES, 2010, 2'47'') avec
- Didier Renaut, responsable des programmes météo et climat au CNES,
- Albert Hertzog, enseignant chercheur à l'Ecole Polytechnique, et
- Florence Rabier, responsable de l'équipe Observations du Groupe de prévision numérique GMAP du Centre de recherches de Météo-France (CNRM)

 


 

Au cours des mois de septembre et d'octobre, 19 ballons plafonnants équipés de capteurs seront lâchés pour une dérive de plusieurs mois à 20km au-dessus du continent blanc, une région pauvre en données météorologiques. À bord des nacelles, plusieurs capteurs analyseront en continu les mouvements de la haute atmosphère, la concentration en ozone et les particules responsables de la formation des nuages stratosphériques polaires. Ils permettront ainsi de mieux comprendre les mécanismes de destruction de l'ozone stratosphérique.

Les ballons embarqueront également à leur bord des sondes (appelées « dropsondes ») qui seront larguées une à une par télécommande depuis le Centre de recherches de Météo-France à Toulouse. Les chercheurs suivront en temps réel le vol des ballons et déclencheront le largage. Les sondes fourniront au cours de leur descente vers le sol des observations sur toute la colonne atmosphérique, en des points inaccessibles à l'observation par d'autres moyens.

Copyright Météo-France / Patrick PichardEntretien avec Florence Rabier, Centre de recherches de Météo-France, responsable scientifique de ConcordIasi

 

Quelle est l'équipe en charge de cette composante de ConcordIasi ?

Florence Rabier : Il s'agit principalement du groupe GMAP, Groupe de Modélisation pour l'Assimilation et la Prévision. GMAP mène la recherche et les développements conduisant à de nouveaux modèles numériques opérationnels de prévision météorologique, incluant à la fois la dynamique, les paramétrisations physiques et les techniques d'assimilation des données d'observation.
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Comment effectuez-vous le suivi et le largage à distance depuis Toulouse ?

Florence Rabier : Nous utilisons des interfaces web, développées par le CNES et le NCAR (National Center for Atmospheric Research) pour suivre les ballons et connaître précisément leur position, les trajectoires prévues, mais aussi la quantité de sondes encore disponibles. Grâce aux résultats de divers programmes informatiques, nous pouvons programmer les lâchers et optimiser le déploiement des sondes en tenant compte d'autres informations annexes, comme les passages du satellite MetOp et les zones météorologiques intéressantes à documenter.  
 

Quelles conditions doivent être réunies pour larguer les dropsondes depuis les ballons plafonnants ?

Florence Rabier : Nous avons défini 3 critères principaux pour déclencher le largage. Les mesures des sondes sont destinées à valider les observations réalisées par le spectromètre Iasi, embarqué sur le satellite météorologique MetOp. Aussi, notre premier critère consiste à rechercher si la trajectoire du ballon plafonnant se trouve sur le passage du satellite MetOp. Un deuxième critère concerne le survol par un ballon d'une zone pertinente du point de vue météorologique, c'est-à-dire susceptible de fournir des données d'observation supplémentaires permettant d'améliorer significativement la prévision. Ce sont les zones très actives météorologiquement, qui sont principalement situées en bordure du continent Antarctique, au large de la côte, là où nous ne disposons pas d'observations régulières in situ.

Le troisième critère est le survol par un ballon de la mer de Weddell, où les phénomènes météorologiques sont souvent propices à la formation de nuages stratosphériques polaires et à la destruction de l'ozone. Ces différents critères ne sont pas utilisés simultanément, mais plutôt séquentiellement. En moyenne, 12 sondes par jour satisferont le premier critère, 4 à 8 par jour le deuxième et une par jour le troisième.
En complément de ces dropsondes, nous avons également sollicité plusieurs stations au sein du continent antarctique pour réaliser des sondages supplémentaires pendant la campagne. La station française de Dumont d'Urville participe, ainsi que la station franco-italienne de Concordia et la station britannique de Rothera.
 

Qui fournit les informations sur les conditions météorologiques sur zone ?

Florence Rabier : Sur place, les équipes bénéficient du soutien météorologique de la station scientifique américaine de McMurdo, qui dispose de différentes données d'observations et d'informations provenant de différents modèles numériques. De plus, des prévisions météorologiques sont fournies pour l'occasion  par Météo-France. Une combinaison de  modèles spécialement adaptés pour obtenir une description fine de l'atmosphère sur ces régions polaires tourne actuellement en routine sur le supercalculateur de Toulouse. L'un est un modèle global, ARPEGE, avec une résolution d'une dizaine de kilomètres en Antarctique. L'autre est un modèle AROME, disposant d'une résolution fine de 2,5km, permettant de faire un zoom sur la région autour de McMurdo.
 

Que deviennent les données recueillies par les sondes ?

Florence Rabier : Les sondes mesurent la température, le vent, l'humidité et la pression de 20km d'altitude au sol. Ces données sont traitées et transmises par Météo-France au Système mondial de télécommunications de l'Organisation météorologique mondiale. Ce réseau permet aux Centre de prévision numérique de tous les pays membres d'échanger et recevoir les données nécessaires à toute activité météorologique. Ces observations seront donc exploitées pour améliorer les prévisions du modèle de Météo-France, mais également celles du modèle du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT) et des autres modèles nationaux.

(*)Concordiasi est un bel exemple de coopération entre plusieurs organismes internationaux. Les partenaires scientifiques du programme sont les suivants : Centre National de Recherches Météorologiques (Météo-France / CNRS) - coordinateur du programme - , CNES, CNRS/INSU, NSF, NCAR, Université du Wyoming, Université Purdue, Université du Colorado, Institut Alfred Wegener, Met Office et CEPMMT. Concordiasi bénéficie également du soutien logistique ou financier des agences polaires : IPEV, PNRA, USAP et BAS. Concordiasi fait partie  des projets soutenus dans le cadre de l'Année Polaire Internationale et du programme international THORPEX.
Les laboratoires français participant à ce programme sont le Centre National de Recherches
Météorologiques / Groupe d'études de l'Atmosphère Météorologique (CNRM/GAME, Météo
France/CNRS), le Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (LGGE, UJF /CNRS) et le Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD, ENS / CNRS / École Polytechnique /UPMC)

Actualité par Météo-France