Glossaire

sondeur

Ni la prévision numérique opérationnelle, ni l'archivage de données entrepris par la climatologie à l' échelle planétaire , ni la recherche fondamentale et appliquée sur l' atmosphère à cette échelle ne fourniraient des résultats efficaces sans la réalisation d' observations et de mesures des grandeurs météorologiques en des territoires immenses, mais presque vides d'habitants — en premier lieu les océans — et en altitude, dans la troisième dimension. Pour des raisons techniques et logistiques, les stations météorologiques à terre, sur mer ou dans les airs, y compris les sites de radiosondage , ne peuvent suffire à ces tâches, d'autant moins qu'elles fournissent des images nécessairement dispersées et ponctuelles de l'état de l'atmosphère et de ses frontières : pour compléter ces images sur les zones presque vides et en altitude, et pour rendre quasiment continues les représentations de cet état, il est indispensable de s'appuyer sur les résultats de sondages atmosphériques réalisés non plus depuis la surface terrestre ou à peu de distance d'elle, mais depuis les satellites météorologiques . Les instruments qui réalisent ces sondages, ou sondeurs, travaillent par télédétection , et leur conception affronte une difficulté constante : alors que les instruments "à terre" mesurent les paramètres météorologiques proprement dits, eux n'évaluent que des grandeurs physiques indirectement liées à ces paramètres (par exemple, un radiomètre mesurera non une température , mais une énergie de rayonnement ) ; le passage des grandeurs évaluées à la mesure du paramètre se fait alors par une procédure mathématique souvent complexe, et qui, quelquefois, doit admettre un certain affaiblissement dans la précision et la résolution de l'instrument par rapport aux appareils de mesure du même paramètre "à terre" : aussi y a-t-il, en quelque sorte, un apport réciproque entre les capteurs "à terre", qui parsèment l'atmosphère de données précises, et les sondeurs qui confirment ces données, créent entre elles un lien de continuité dans l'espace et le temps et fournissent d'autres données, moins précises peut-être, mais intéressantes et exploitables, dans les zones immenses délaissées par les capteurs "à terre".

Parmi les nombreux capteurs alors utilisés par ces sondeurs, il faut essentiellement citer le radiomètre. Ainsi, dans la fenêtre de transparence dont la longueur d'onde va de 10,5 à 12,5 µm, l'atmosphère absorbe très peu le rayonnement infrarouge émis par l'océan, et ce capteur peut mesurer la température de surface de la mer — du moins au-dessus des zones non nuageuses — grâce à l'application de la loi de Planck : en effet, la TSM cherchée correspond à la puissance du rayonnement thermique émis dans cette fenêtre et perçu par le radiomètre. Pareille mesure s'effectue depuis un satellite géostationnaire ; c'est sur un satellite à défilement , par contre, que s'obtient l'estimation du profil vertical de température , là aussi par l'intermédiaire de la loi de Planck, mais en utilisant la bande d' absorption du gaz carbonique centrée sur 15 µm (en présence de nuages , on recourt aussi à une bande d'absorption de l'oxygène en ondes millimétriques). Cette procédure de calcul des températures repose sur des techniques mathématiques complexes, d'autant plus précises que les créneaux de longueurs d'onde utilisés sont plus nombreux et plus étroits : aussi devrait-elle être grandement améliorée après la mise en fonction d' interféromètres , comme Iasi dans le futur réseau EPS .

Les sondeurs précédents portent des capteurs passifs . Un exemple de capteur actif est donné par le diffusiomètre , qui mesure le vent à la surface de l'océan depuis un satellite à défilement grâce à un radar en ondes centimétriques : alors, les petites vaguelettes engendrées par le vent à la surface de l'eau y entretiennent une rugosité qui se mesure sur une zone balayée par trois faisceaux radar, et qui est liée à la vitesse du vent et à sa direction par rapport aux antennes.