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La Météorologie - n° 33 - mai 2001 3

Écho

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Dans le monde…

Le troisième rapport d’évaluation du Giec est approuvé

Le troisième Rapport d’évaluation dupremier groupe de travail du Giec(Groupe intergouvernemental d’expertssur l’évolution du climat, IPCC enanglais) a été finalisé et approuvé auterme de son assemblée plénière àShanghai, le 22 janvier dernier. Il a falluauparavant plus de deux ans à 123 scien-tifiques du monde entier pour rédiger cedocument d’environ 1 000 pages.

Le Giec confirme le caractère anthro-pique de la croissance de la concentra-tion en gaz à effet de serre. Enparticulier, l’augmentation de 31 % de laconcentration en CO2 depuis 1750 estdue pour les trois quarts à la combustiondes énergies fossiles et pour un quart à ladéforestation des régions tempérées ettropicales. Par ailleurs, le Giec estime à0,6 °C l’augmentation moyenne sur leXXe siècle de la température à la surfacede la Terre. Toujours selon le rapport duGiec, le lien entre réchauffement clima-tique et gaz à effet de serre est mainte-nant mieux établi. Un modèle coupléocéan-atmosphère ne permet de repro-duire l’évolution temporelle de la tempé-rature moyenne à la surface du globe(figure 1) que s’il est forcé à la fois pardes facteurs naturels (variations de l’acti-vité solaire et du contenu en aérosols vol-caniques) et anthropiques (augmentationdes gaz à effet de serre et des aérosolssoufrés). De plus, des techniques statis-tiques comparant les anomalies régio-

nales de température dansles observations et lesmodèles de climat mettenten évidence un signalanthropique dans l’enregis-trement climatique des cin-quante dernières années.

Les prévisions du Giecpour le XXIe siècle fontmaintenant état d’unréchauffement moyencompris entre 1,4 et 5,8 °Cet d’une élévation duniveau des mers compriseentre 9 et 88 cm sur lapériode courant de 1990à 2100. Ces intervallestrès larges reflètent lesincertitudes de la modéli-sation du climat, maisaussi la gamme très éten-due des scénarios d’émis-sions de gaz à effet deserre et de SO2 pour leXXIe siècle (reposant eux-mêmes sur divers scéna-rios d’évolution de lapopulation mondiale, desbesoins en énergie et dela technologie).

Le ton parfois très affir-matif du rapport du Giecne doit pas nous faireoublier les nombreuses

incertitudes etinconnues de laproblématique duchangement cli-matique. De nou-veaux facteurssusceptibles demodifier le cli-mat (les aéro-sols, les traînéesde condensationdes avions ou encore les chan-gements d’utilisation des sols)sont régulièrement identifiés etcompliquent notre vision duchangement climatique. Lesmodèles ne prennent pas encompte toutes les interactionsentre les différentes compo-

Olivier BoucherCNRS/Laboratoire d’optique atmosphérique

(Sources : site Internet du Giec [www.ipcc.ch]et version anglaise du « Résumé pour les déci-deurs »)

santes du système climatique (océan,atmosphère, cryosphère et biosphère) etla prévision des changements clima-tiques à l’échelle régionale en est encoreà ses balbutiements.

Figure 1 – Comparaison de l’évolution de la températuremoyenne annuelle à la surface de la Terre simulée par unmodèle climatique et observée.A – La simulation par le modèle ne prend en compte que lesforçages naturels : variations de l’activité solaire et des émis-sions volcaniques d’aérosols.B – La simulation par le modèle ne prend en compte que les for-çages anthropiques : gaz à effet de serre d’origine humaine etaérosols soufrés.C – La simulation par le modèle prend en compte à la fois les for-çages naturels et anthropiques.On note que la prise en compte des forçages anthropiques (B)permet d’expliquer une partie substantielle de l’évolution de latempérature observée au cours du XXe siècle. Néanmoins, lemeilleur accord entre simulation et observations est obtenulorsque l’on tient compte à la fois des forçages naturels etanthropiques (C).(© IPCC, 2001)

Depuis un peu plus d’un an, leJet Propulsion Laboratory (JPL),laboratoire américain dépendantde la Nasa, fournit sur Internetles champs de vent mesurés à lasurface des océans par le diffu-siomètre spatial Seawinds. Lafigure 3 montre ainsi un champde vent sur le nord-est duPacifique, superposé à l’imageinfrarouge mesurée au mêmemoment par le satellite géosta-tionnaire Goes 10.

Seawinds est embarqué sur lesatellite défilant Quikscat(figure 2), lancé par la Nasa le19 juin 1999 sur une orbite hélio-synchrone à 800 km d’altitude.Seawinds est un radar à deuxfaisceaux opérant à la longueurd’onde de 2,2 cm ; à cette lon-gueur d’onde, le rayonnementtraverse les nuages. À chaqueorbite, Seawinds balaie au solune fauchée de 1 800 km, ce quilui permet de couvrir 90 % de lasurface des océans chaque jour. Il

fournit des mesures de vent en surfaceavec une précision de 2 m/s sur la vitesseet de 20 degrés sur la direction, pour unerésolution spatiale de 25 km.

Rappelons qu’un diffusiomètre est unradar utilisant comme cible la surface desocéans. À la surface de l’eau, le ventengendre des petites vaguelettes dequelques centimètres, qui rétrodiffusentd’autant plus l’onde radar que le vent estfort. Le diffusiomètre mesure cette rétro-diffusion et en déduit le vent en surface.

Avant Seawinds, des diffusiomètresspatiaux ont déjà fonctionné sur lessatellites Seasat (États-Unis, 1978),ERS 1 et ERS 2 (Europe, depuis 1991) etAdeos (Japon, 1996-1997). L’intérêtpour les météorologistes de tellesmesures de vent en surface, quasi perma-nentes et couvrant la totalité des océans,est indéniable, aussi bien pour l’assimila-tion dans les modèles numériques de pré-vision du temps que pour l’étude et ladétection précoce des cyclones tropi-caux. Une version opérationnelle, le dif-fusiomètre spatial Ascat, doit êtreembarquée sur le futur satellite défilanteuropéen Metop.

Depuis l’espace, Seawinds mesure le vent à la surface des océans

Figure 2 – Vue d’artiste du satellite Quikscat. Onremarque l’antenne d’un mètre de diamètre du diffusio-mètre Seawinds, dirigée vers la surface terrestre. (© Nasa/JPL)

La Météorologie - n° 33 - mai 20014

(Source : site Internet du Jet Propulsion Laboratory [winds.jpl.nasa.gov/missions/quikscat/quikindex.html])

Figure 3 – Champ de vent en surface mesuré par Seawinds le 24 janvier 2001 à 17 h 30 UTC sur le Pacifique nord-est, au large de la côte ouest del’Amérique du Nord, en superposition avec l’image infrarouge mesurée au même moment par Goes 10. Les flèches indiquent la direction du vent, tandisque les couleurs représentent sa vitesse, selon l’échelle tracée au-dessus de l’image. On notera en particulier la zone tourbillonnaire située au largeimmédiat de la région de Vancouver. (© Nasa/JPL)

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En Europe…

Le CEPMMT a fêté ses 25 ans

Le 1er décembre 2000, à Reading(Royaume-Uni), une conférence a étéorganisée pour célébrer le vingt-cinquième anniversaire du Centreeuropéen pour les prévisions météoro-logiques à moyen terme (CEPMMT) ;ce fut l’occasion d’examiner les évé-nements qui ont marqué le développe-ment du centre et de tracer la voiepour le prochain quart de siècle.Étaient présents des repré-sentants de tous les Étatsmembres du CEPMMT,mais aussi de nombreuxacteurs de son histoire, enparticulier tous ses direc-teurs successifs : c’est ainsiJean Labrousse (France)qui présidait la conférence,tandis que le premierexposé voyait Aksel Wiin-Nielsen (Danemark), sonpremier directeur, retracerl’historique du centre.

Si l’acte de naissance duCEPMMT est clairementl’entrée en vigueur de sa Convention, le 1er

novembre 1975, son ori-gine remonte à 1967, dateà laquelle un conseil des ministres dela Communauté européenne demandad’envisager la création d’un centre decalcul météorologique européen pourla prévision à échéance allongée.C’est donc la capacité d’accéder auxmoyens de calcul nécessaires qui fut

la force motrice initiale.Cependant, depuis déjàlongtemps, les principauxServices météorologiques d’Europedisposent de capacités de calcul com-parables à celles du centre ; il fautdonc chercher ailleurs les raisons quilui ont permis de devenir le leadermondial en prévision numérique dutemps.

La première raison est certainement ladimension européenne de son recrute-ment, dans tous les domaines d’exper-tise nécessaires. La deuxième est lafocalisation du CEPMMT sur le thèmetrès pointu de la prévision numériqueappliquée à la moyenne échéance. Une

troisième raison importante estcertainement l’associationétroite entre recherche et opé-rationnel : l’objectif assignéaux équipes de recherche estuniquement l’amélioration du

système de prévision (et non lespublications, par exemple). Des

choix scientifiques majeurs ontensuite favorisé ce développement,parmi lesquels il faut mettre en avantl’investissement dans le systèmed’assimilation de données permettantd’intégrer le maximum d’observa-tions de l’atmosphère, en particulierles observations satellitaires.

Ces vingt-cinq années ont été mar-quées par de nombreux événements.La mise en œuvre du système d’assi-milation variationnelle des données(réalisé en coopération avec Météo-France), d’abord le 3D-Var en 1996,puis le 4D-Var en 1997, est l’un desprincipaux. Il faut aussi citer ledémarrage de la prévision d’en-semble en 1993 : aujourd’hui, aveccinquante prévisions planétaires quo-tidiennes à une résolution de 80 km,ce système est sans équivalent dansle monde. La prise en charge duréseau de télécommunications météo-rologiques de toute l’Europe et ledémarrage de la prévision saison-nière sont les éléments les plusrécents de cette histoire.

La seconde partie de la conférenceétait consacrée à l’avenir duCEPMMT. Bien entendu, la prioritésera de continuer sur la voie tracée,avec un axe principal orienté versl’utilisation des nombreuses nou-velles données satellitaires annon-cées pour la prochaine décennie et unautre axe vers le développement de la prévision des événements météo-rologiques extrêmes à moyenneéchéance. Des orientations nouvellesont également été mises en avant, enparticulier l’extension du systèmed’assimilation du CEPMMT àl’océan, à la biosphère et à la cryo-sphère, en vue de la surveillance del’environnement.

Enfin, comme il fallait aussi fêterdignement un tel anniversaire, la jour-née s’est terminée par une soirée dan-sante qui a réuni plus de cinq centsparticipants. De l’avis unanime, unepleine réussite !

Dominique MarboutyCEPMMT

L’équipe des pionniers qui s’occupaient du CEPMMT lors de son démarrage en 1975. On notera enparticulier, au deuxième rang, la présence de Lennart Bengtsson (1), Aksel Wiin-Nielsen (2), DavidBurridge (3), Tony Hollingsworth (4), actuel directeur de la recherche du CEPMMT, et JeanLabrousse (5). (Photo ECMWF)

Les quatre directeurs successifs du CEPMMT, réunis pour l’oc-casion. Dans l’ordre chronologique de leur mandat, de droite àgauche : Aksel Wiin-Nielsen (Danemark), Jean Labrousse(France), Lennart Bengtsson (Suède) et David Burridge(Royaume-Uni). (Photo ECMWF)

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La sonde à impaction virtuelle du Lamp. (© CNRS-Lamp, photo J.-M. Pichon)

La Météorologie - n° 33 - mai 20016

En France…

Situé au centre de la France, culminantà 1 465 mètres d’altitude, le puy deDôme est un endroit privilégié pourl’observation in situ des nuages bas.Le Laboratoire de météorologie phy-sique (Lamp, dépendant du CNRS etde l’université de Clermont-Ferrand 2)a installé à son sommet des instru-ments de mesures atmosphériques encontinu et une soufflerie de recherche.Trois types de mesures y sont effec-tués :– des mesures météorologiques (pres-sion, vent, température, rayonnement) ;– des mesures microphysiques dansles nuages (contenu en eau et englace, taille des gouttelettes et descristaux) ;– des mesures chimiques dans l’air(teneurs en ozone et en dioxyde desoufre).En outre, le Lamp a ajouté en 2000une sonde à impaction virtuelle qu’ila lui-même construite. Cette sondepermet d’aspirer l’air nuageux, deséparer ses constituants chimiquespar évaporation et d’étudier la répar-tition des espèces particulaires etgazeuses entre l’air interstitiel, d’unepart, les gouttelettes et les cristaux dunuage, de l’autre.

L’ensemble des informationsrecueillies par la station doit aider lesscientifiques à mieux comprendrecomment les nuages interviennentdans la chimie de la troposphère etcomment ils modulent la pollution del’air à moyenne et à grande échelle.

La station du puy de Dôme pour l’étude de la chimie en milieu nuageux

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Schéma de principe des interactions nuage-chimie-rayonnement. (© CNRS-Lamp, N. Chaumerliac)

La station de mesures atmosphériques du puy de Dôme et certains de ses capteurs.(© CNRS-Lamp, photo J.-M. Pichon)

� La station et son environnement.(© Météo-France)

(Source : CNRS-Info n° 387, octobre-novembre2000)

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En bref…

Responsable de rubrique :

Didier Renaut

� La fièvre de la Terre : état stationnaireD’après l’Organisation météorologiquemondiale, la température moyenne à lasurface du globe en 2000 devrait êtresupérieure de 0,32 °C à la normale1961-1990. Cet excédent est trèsproche de celui enregistré en 1999,mais reste inférieur au record de1998, soit + 0,58 °C. Malgré cela,l’an 2000 s’inscrit dans une séried’années particulièrement chaudes,puisque les dix années les pluschaudes observées depuis 1860sont toutes postérieures à 1983. Àl’aube du XXI

e siècle, la températuremoyenne à la surface de notre pla-nète est ainsi supérieure d’environ0,6 °C à ce qu’elle était au début duXX

e siècle.

� Metop sera lancé par une fusée Soyouz, mais seulement fin 2005C’est le 18 décembre 2000 qu’a étésigné, entre Eumetsat et la sociétéStarsem, le contrat pour le lance-ment des futurs satellites défilantseuropéens Metop. Ce contrat pré-voit que les deux premiers Metopseront mis sur orbite par une fuséeSoyouz ST, lancée depuis la basede Baïkonour (Kazakhstan). Le lan-cement de Metop 1 est planifiépour la fin 2005, c’est-à-dire avecdeux ans de retard par rapport à ladate de 2003 initialement annon-cée. D’après Eumetsat, le calendrierinitial du programme Metop étaitobligatoirement approximatif et uncalendrier réaliste ne pouvait êtrefixé qu’après l’attribution – désor-mais entérinée – des contrats indus-triels pour le secteur-sol (AlcatelSpace Industr ies) et le lanceur(Starsem). Pour autant, voilà quin’arrange guère les météorologistesd’Europe, déjà déçus par le retardde MSG, ni la NOAA américainequi doit prolonger la durée de viede ses propres satellites défilants enattendant l’arrivée de Metop 1 .

� Froid glacial en SibérieDurant la première quinzaine de jan-vier 2001, la température est des-cendue sous les – 50 °C danscertaines parties de la Sibérie. Detelles vagues de froid surviennenttous les dix à quinze ans dans cetterégion. Les carences de l’administra-

tion et de l’industrie russes n’ont rienarrangé : plusieurs milliers d’habi-tants sans chauffage, des coupuresd’électricité pendant six à huitheures par jour, des canalisationsd’eau brisées par le gel… Bilan le 15janvier : au moins neuf victimes enSibérie d’après l’agence France-Presse.

� Les risques du métierTandis que, chez nous, on parle deplus en plus d’intéressement auxrésultats, Saparmurat Niyazov, chefde l’État du Turkménistan, a appliqué– apparemment sans états d’âme –la méthode au responsable duService météorologique turkmène.Pour avoir « manqué de donner desinformations fiables sur les prévisionsdu temps dans son pays », ce derniera vu son salaire amputé de moitiépendant un an.

� Le nouveau dispositif de vigilance de Météo-France :démarrage reporté en septembre 2001Météo-France vient de décider dereporter au mois de septembre 2001la mise en route opérationnelle deson nouveau dispositif de vigilancemétéorologique (voir l’éditorial de J.-P. Beysson dans le n° 32 de LaMétéorologie). Ce report fait suite àune demande de la Direction de ladéfense et de la sécurité civiles(ministère de l’Intérieur), qui sou-haite auparavant assurer au mieuxl’information des maires et de tousles responsables des services desécurité.

� Un profileur de vent sur l’aéroport de NiceEn mai 2000, Météo-France a installésur l’aéroport de Nice-Côte d’Azurun profileur de vent, capable demesurer les cisaillements de vent auvoisinage de l’aéroport. Ces phéno-mènes, dangereux pour la circula-tion aérienne, sont fréquents surl’aéroport de Nice à cause de laproximité de la mer et de la mon-tagne. Ce profileur de vent est unradar émettant à 1 274 MHz et secomposant de cinq antennes, uneantenne centrale dont le faisceau estvertical et quatre autres avec desfaisceaux inclinés. Le profileur peutfonctionner selon deux modes : unmode bas, qui porte jusqu’à 1 700 m

d’altitude avec une mesure toutesles 6 minutes, et un mode haut quipeut porter jusqu’à 8 000 m d’alti-tude avec une mesure toutes les 15minutes.

� La prévision océanique en passe de devenir une réalitéDepuis le 17 janvier 2001, des bul-letins de prévision océanique élabo-rés par le prototype du systèmenumérique Mercator sont consul-tables à l ’adresse Internet[www.mercator.com.fr]. Rappelonsque le projet Mercator vise à déve-lopper et à mettre progressivementen place, dans les cinq prochainesannées, un système d’océanogra-phie opérationnelle. Ce projet, néen 1995 et associant six organismesfrançais – Météo-France, le Cnes, leCNRS-Insu, l’Ifremer, l’IRD et leShom –, s’appuiera sur un modèlenumérique de l’océan à haute réso-lution (environ 7 km sur l’Atlantiquenord et la Méditerranée) danslequel seront assimilées les mesuressatell itaires alt imétriques et lesmesures in situ.

� À ne pas ébruiter…Le 7 mai 1999, au-dessus de l’aéro-drome de Châlons-en-Champagne,l’équipe de la mission scientifique« Bruit des nuages » est parvenue àenregistrer l’émission sonore d’uneformation nuageuse. L’extrême atten-tion portée à l’élaboration du proces-sus expérimental, ainsi que desconditions météorologiques opti-males, lui ont permis d’obtenir, surune bande de fréquences intéres-sante et significative, un prélèvementsonore exempt de tout parasite à l’in-térieur même d’un cumulus. Nousinvitons les lecteurs désireux d’ensavoir davantage à se reporter au remarquable site Internet de« Bruit des nuages », à l’adresse[www.cyberstudio.fr/bdn/]. Pour sapart, le Comité de rédaction de LaMétéorologie a été si enthousiasmépar cette expérience révolutionnairequ’il a invité les responsables scienti-fiques de « Bruit des nuages » à rédi-ger un article pour la nouvellerubrique « Expérimentation virtuelle »de la revue !

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