Ces derniers mois, d’autres vagues de chaleur exceptionnelles ont été rapportées dans une bonne partie de l’hémisphère Nord, suivies par des feux dévastateurs en Sibérie.

Plus de 3 millions d’observations quotidiennes

Notre équipe de recherche travaille depuis 15 ans sur les données fournies par la mission IASI ; ces informations permettent de suivre depuis l’espace à la fois l’évolution des températures et les épisodes de feux qui ravagent des régions entières.

Le sondeur atmosphérique IASI a été construit par le CNES dans les années 1990, et vole maintenant à bord des trois satellites météorologiques Metop. Le cœur de l’instrument est un spectromètre à transformée de Fourier ; il enregistre la radiation émise par la Terre et par l’atmosphère dans la gamme spectrale de l’infrarouge thermique.

L’instrument balaie en continu la surface de la Terre, et délivre un signal appelé « spectre atmosphérique », à partir duquel nous pouvons obtenir différents paramètres géophysiques – tels que la température à différentes altitudes et les concentrations des gaz qui se trouvent dans l’atmosphère.

Chaque jour, une antenne parabolique installée sur le toit de Sorbonne Université réceptionne les données envoyées par le satellite et déverse en quasi temps réel (deux heures après le passage du satellite au plus tard) 3,6 millions d’observations (soit 45 Gb de données) que nous analysons à l’aide de programmes informatiques automatisés.

Sur la trace des gaz présents dans l’atmosphère

Les spectres IASI permettent ainsi de cartographier les concentrations des gaz au quotidien, mais aussi de fournir des alertes quand les événements sortent de la norme : températures exceptionnelles, éruptions volcaniques, épisodes de pollution, grands feux, etc.

À partir des spectres, le paramètre le plus facile à mesurer concerne la « skin température », à savoir la température qu’on mesurerait si on enfonçait un thermomètre dans le sol à l’endroit de la mesure. On l’obtient en analysant les régions du spectre où aucun gaz n’absorbe la radiation infrarouge.

Pour obtenir la température plus haut dans l’atmosphère, nous utilisons la région spectrale dans laquelle le CO₂ absorbe la radiation. Pourquoi ? Parce que ce gaz est stable et il reste très longtemps (plus de 100 ans) dans l’atmosphère. Ce qui est problématique vis-à-vis de son impact sur le climat mais nous permet toutefois d’obtenir une estimation de la température à différentes altitudes ; sachant que le signal mesuré par le satellite fluctue en fonction de 3 paramètres : la température, la pression atmosphérique (qui est un bon indicateur de l’altitude) et la concentration du gaz à l’endroit de la mesure…

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