La mesure de vent par lidar et la mission Aeolus
15/10/2019
Centre Spatial de Liège, Liège Science Park, Avenue du Pré Aily, 4031 Angleur (Salle Sirius), 15h00
Alain HAUCHECORNE, Directeur de recherche émérite CNRS, LATMOS, Guyancourt, France. Membre de l'Académie de l'Air et de l'Espace

La mesure de vent par lidar et la mission Aeolus

Le vent est une variable physique fondamentale de la météorologie au même titre que la température l’humidité et les nuages. Sa connaissance est indispensable pour obtenir de bonnes prévisions météorologiques. Contrairement à ces  autres variables, le vent n’est pas actuellement mesuré directement depuis l’espace. Il peut être obtenu indirectement à partir du déplacement des nuages sur les images satellites. La mesure directe du profil de vent s’effectue en lâchant 2 fois par jour des ballons-sondes dans 500 stations météorologiques à travers le monde. La répartition de ces stations est très inhomogène avec une  forte concentration dans les régions développées dans les régions développées de l’hémisphère Nord et un très petit nombre au-dessus des océans et dans l’hémisphère sud.

 La technique lidar, consistant à analyser le signal de retour d’une impulsion laser  diffusée par les différentes couches de l’atmosphère, permet d’obtenir des profils verticaux des variables atmosphériques. Le Service d’Aéronomie/LATMOS a été un des pionniers dans ce domaine en développant et en mettant en œuvre cette technique à l’Observatoire de Haute-Provence (OHP) dès les années 1970. Il a en particulier mis au point un lidar Doppler capable de mesure le profil de vent horizontal  jusqu’à 70 km d’altitude s’appuyant sur la mesure du décalage spectral de la lumière laser diffusée par les molécules de l’air (diffusion Rayleigh). La technique mise au point à l’OHP a été reprise par l’Agence Spatiale Européenne dans la mission Aeolus embarquant un lidar Doppler pour la mesure du vent radial (projection du vecteur vent sur la ligne de visée du laser). Le laser vise perpendiculairement à l’orbite du satellite avec un angle de 35° avec le nadir. L’objectif principal de cette mission est la démonstration de l’apport de l’assimilation des mesures de vent par lidar à la qualité des modèles de prévision météorologiques. Les mesures du satellite Aeolus lancé en août 2018 sont en cours de validation. Les lidars vent de l’OHP et du Maïdo à la Réunion participent à cette validation. Les premiers résultats obtenus montrent un bon accord entre les mesures lidar depuis le sol et depuis l’espace.