Imprimer Envoyer á un ami

ConcordIasi : des ballons stratosphériques au-dessus de l'Antarctique

30/03/2010

Copyright CNES / P. CocquerezConcordia désigne une base scientifique polaire franco-italienne située au cœur du continent antarctique, IASI un instrument performant embarqué sur le satellite MetOp-A. Concordiasi est une campagne internationale de mesures atmosphériques menée en Antarctique, dans une région du globe où les mesures sol ou altitude de référence sont rares. Elle vise à mieux utiliser les données issues des satellites météorologiques au sein des modèles de prévision du temps et à étudier la dynamique et la physicochimie de la couche d'ozone.

ConcordIasi permettra ainsi d'améliorer la connaissance de l'atmosphère polaire et la surveillance du climat. Les chercheurs s'intéressent ici en particulier au satellite européen MetOp-A, lancé en 2006 et notamment équipé du sondeur IASI (Interféromètre atmosphérique de sondage infrarouge) conçu par le CNES. Cet instrument novateur mesure avec une précision inégalée, température, humidité et chimie de l'atmosphère. Coordonnée par le Centre national de recherches météorologiques (Météo-France, CNRS), ConcordIasi associe un groupe d'agences scientifiques et techniques international (*).

Dans le cadre de ConcordIasi, des campagnes de mesure au sol ou à partir du sol (radiosondages) sont déjà menées depuis plusieurs années en Antarctique, en particulier depuis la base franco-italienne Concordia et depuis la base française Dumont d'Urville par le Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l'environnement, avec le soutien logistique et technique de l'Institut polaire français (IPEV) et du Programme national de recherche en Antarctique italien (PNRA).

Photographie : ballon plafonnant (CNES)

 

Des ballons à 20 km d'altitude

Pour sonder l'atmosphère antarctique, ConcordIasi s'appuie sur la technologie des ballons plafonnants développée par le CNES. Gonflés à l'hélium, ces aérostats d'un diamètre de 12 mètres, sont capables de se maintenir en altitude plusieurs mois avec une charge de 50 kg. Durant le printemps austral 2010 (à partir de septembre), 18 ballons plafonnants équipés de capteurs seront lancés depuis la base américaine de Mc Murdo. Cette dernière a été choisie pour des raisons météorologiques (absence de vents catabatiques) et logistiques (accès direct par avion). Emportés par le tourbillon polaire (ou vortex polaire), les vents d'altitude soufflant durant l'hiver austral, les ballons évolueront pendant plusieurs mois à une altitude de 20 km au-dessus de l'Antarctique.
À bord des nacelles, plusieurs capteurs développés notamment par le Laboratoire de météorologie dynamique, l'Université du Wyoming et l'Université du Colorado, analyseront en continu la concentration en ozone ou les processus de formation des nuages stratosphériques polaires. Contrôlés durant leur vol par GPS et balise Argos, ils permettront de mesurer les mouvements de la haute atmosphère, d'étudier sa composition chimique afin de mieux comprendre les mécanismes de destruction de l'ozone stratosphérique.

Vortex polaire et destruction de la couche d'ozone

Le tourbillon polaire se forme et stagne dans la stratosphère (entre 12 et 60 km d'altitude) durant les longues nuits polaires. Il est à l'origine de la formation de nuages stratosphériques très froids qui contribuent chaque printemps à la diminution de la couche d'ozone (« trou d'ozone ») par réactions physico-chimiques. Ces nuages sont chargés de chlore issu des chlorofluorocarbures (CFC), des composés chimiques utilisés dans l'industrie du froid, les bombes aérosols, certains solvants et les mousses synthétiques. Au printemps, par -80°C, ces composés chlorés instables se décomposent sous l'action du rayonnement solaire et détruisent les molécules d'ozone. Or, la couche d'ozone protège la Terre des rayonnements solaires les plus dangereux. Cette enveloppe de gaz constitue un bouclier protecteur qui filtre la majorité des rayons ultraviolets nocifs pour les êtres vivants.
 

Des sondes télécommandées depuis Toulouse

La campagne ConcordIasi utilisera également la technologie des dropsondes développée par le National Center for Atmospheric Research américain (NCAR).  Ces sondes équipées d'un parachute seront embarquées sur les nacelles des ballons plafonnants. Elles seront larguées, une à une, sur demande des chercheurs de Météo-France, depuis Toulouse d'où ils suivront en temps réel le vol des ballons. Elles fourniront au cours de leur descente des informations sur toute la colonne atmosphérique entre le ballon et le sol, en des points précis, inaccessibles à l'observation par d'autres moyens. La campagne de lâchers des ballons en Antarctique sera réalisée par une équipe de l'Agence spatiale française (CNES) et de plusieurs instituts scientifiques. Les vols seront ensuite contrôlés depuis le Centre Spatial de Toulouse.
 

Des données scientifiques indispensables

Les données acquises par les différents instruments seront confrontées à celles obtenues à partir du sol et à celles du sondeur IASI embarqué sur le satellite MetOp-A. L'ensemble des données récoltées au cours de ConcordIasi (sondeur IASI, ballons plafonnants, dropsondes, radiosondages, mesures au sol) permettra à la communauté scientifique d'améliorer la connaissance de la météorologie de l'Antarctique et des mécanismes de destruction de la couche d'ozone. Ces informations seront également déterminantes pour préciser le rôle de la calotte polaire antarctique dans le climat actuel de notre planète et son évolution.

(*) Coordonnée par le Centre national de recherches météorologiques (Météo-France, CNRS), et financé principalement par l'Agence spatiale française (CNES) et la NSF (National Science Foundation), ConcordIasi associe des équipes françaises, américaines, italiennes et australiennes et des organisations internationales comme le Centre européen de prévisions météorologiques à moyen-terme (CEPMMT).
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