Variabilités de la vapeur d'eau et de la température troposphérique au Dôme C (station Concordia), Antarctique. Partie I : l'instrument Hamstrad
Ricaud, Philippe
Variabilities of tropospheric water vapour and temperature at Dome C (Concordia station), Antarctica. Part I: The Hamstrad instrument
Le programme H2O Antarctica Microwave Stratospheric and Tropospheric Radiometers (Hamstrad) a pour but le développement d'un radiomètre micro-onde pour sonder la vapeur d'eau (H2O) et la température troposphérique au-dessus du Dôme C, station Concordia, Antarctique (75°06'S, 123°21'E, 3233 m au-dessus du niveau moyen de la mer), l'un des sites les plus froids et les plus secs de la planète. Le projet vise à étudier sur une période supérieure à dix ans l'influence du changement climatique sur le bilan de la vapeur d'eau atmosphérique, gaz à effet de serre majeur modifiant directement et indirectement (au travers des nuages) le bilan radiatif terrestre. Mesurant à 60 GHz (raie de la molécule de dioxygène (O2) pour en déduire la température) et à 183 GHz (raie de vapeur d'eau), ce radiomètre unique et à l'état de l'art a pu être installé sur le site une première fois en janvier 2009 (12 jours) et définitivement en janvier 2010 après une phase de validation au pic du Midi, en France, de février à juin 2008. Les mesures du radiomètre Hamstrad permettent de remonter aux profils verticaux de H2O et de la température, du sol à 10 km d'altitude avec une résolution temporelle de 7 minutes et des résolutions verticales de 30 à 50 m dans la couche limite atmosphérique, 100 m dans la troposphère libre et 500 m dans la haute troposphère-basse stratosphère. Comme l'instrument échantillonne le cycle diurne avec une bonne résolution, il permet entre autre la validation des produits spatiaux et des analyses météorologiques. Des comparaisons systématiques ont été entreprises au Dôme C avec des mesures in situ, des radiosondes, des instruments spatiaux comme l'instrument Infrared Atmospheric Sounder Interferometer (Iasi) à bord de la plateforme MetOp-A et l'instrument Atmospheric InfraRed Sounder (AIRS) sur la plate-forme Aqua et les analyses du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT). Les mesures de température et d'humidité absolue de Hamstrad sont d'une très grande qualité dans la couche limite atmosphérique, se dégradent dans la troposphère libre et perdent en sensibilité dans la haute troposphère-basse stratosphère.
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