Changement climatique : l'IRM participe à la création d'une base de données importantes pour l'étude du climat

Des scientifiques de l'IRM ont mis au point une série de données sur 40 ans consistant en des mesures par satellite du bilan radiatif au sommet de l'atmosphère. Il s'agit du rayonnement solaire entrant, du rayonnement solaire réfléchi et de la chaleur émise par la Terre. Le déséquilibre entre ces deux éléments explique comment l'effet de serre est responsable du réchauffement de la planète, et est donc également fondamental pour la recherche scientifique dans ce domaine. La recherche sur le bilan énergétique de la Terre est un domaine d'expertise très développé et établi de longue date au sein de l'IRM, en particulier au sein du groupe "Télédétection depuis l'espace" du Service Scientifique "Observations".

Pour développer ce jeu de données, les scientifiques de l'IRM ont collaboré avec des collègues de l'Agence européenne des satellites météorologiques, plus précisément le service "Climate Monitoring Satellite Application Facility (CM SAF)" chargé de développer des produits de surveillance climatique appliquée, basés sur les observations des satellites météorologiques.

L'un de ces ensembles de données, appelé CLARA-A3, est basé sur les mesures d'un radiomètre, à savoir l'instrument AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), qui est opérationnel à bord des satellites météorologiques américains NOAA depuis les années 1970 et, plus récemment, à bord des satellites européens Metop. Cette collection unique d'images satellite a permis d'obtenir une longue série temporelle en concaténant et en homogénéisant les données. Cette série est importante pour le suivi de plusieurs paramètres climatiques tels que les nuages (couverture nuageuse, type de nuage, hauteur des nuages, etc.) mais aussi et surtout le bilan radiatif au sommet de l'atmosphère.

Les scientifiques de l'IRM ont développé, validé et documenté les mesures du bilan radiatif au sommet de l'atmosphère. Dans les deux versions précédentes du jeu de données (CLARA-A1 et CLARA-A2), cette composante n'était pas encore présente. Les avantages de ce nouveau jeu de données sont sa longue durée de 44 ans (1979-2023), combinée à une résolution spatiale relativement élevée (0,25° x 0,25°) et à une couverture mondiale.

Cette carte du monde illustre la quantité de chaleur émise par la Terre au sommet de l'atmosphère sur base du jeu de données CLARA-A3.
Cette carte du monde illustre la quantité de chaleur émise par la Terre au sommet de l'atmosphère sur base du jeu de données CLARA-A3.
Cette carte du monde illustre le rayonnement solaire réfléchi par la Terre au sommet de l'atmosphère sur base du jeu de données CLARA-A3.

Les applications possibles de ce jeu de données comprennent, par exemple :

  • l'analyse de l'impact des nuages (couverture, type, altitude, emplacement...) sur le bilan énergétique ;
  • la budgétisation des impacts climatiques dus à des processus atmosphériques à fine échelle (tels que le brouillard de vallée) et à des événements (tels que la pollution atmosphérique, l'urbanisation, les incendies de forêt et d'autres changements d'utilisation des sols à petite échelle) qui peuvent difficilement être détectés dans les ensembles de données à résolution grossière ;
  • la validation des deux quantités de bilan énergétique susmentionnées dans les modèles climatiques ;
  • et enfin, leur utilisation comme conditions limites dans les calculs du bilan énergétique de surface.

L'objectif est de continuer à développer l'ensemble de données à l'avenir jusqu'à atteindre une précision qui permette également de dériver des tendances à long terme dans un intervalle de confiance acceptable.

Toutes les données, la documentation et les manuels d'utilisation sont disponibles sur l'interface utilisateur web du CM SAF.

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