Chaque année, le 23 mars, la fondation de l’Organisation Météorologique Mondiale (le 23 mars 1950) est célébrée par la Journée météorologique mondiale. Diverses activités à travers le monde soulignent les contributions essentielles des instituts nationaux de météorologie et d'hydrologie à la sécurité et au bien-être de la société. Chaque fois, un thème spécifique est mis à l'honneur. Le thème pour 2019, "Le soleil, la terre et le temps", traite de l'importance et de l'influence du soleil dans notre vie quotidienne. Le soleil a non seulement un impact sur les vagues de chaleur, le changement climatique, les rayons UV et la couche d'ozone, mais aussi sur les énergies renouvelables. À l'occasion de la Journée météorologique mondiale, l’IRM met en évidence ses activités concernant le rayonnement ultraviolet (UV) et l'ozone.
(source: https://worldmetday.wmo.int/en/conf)
Quelle est l'importance du rayonnement UV?
Le soleil émet un rayonnement électromagnétique dans la lumière visible et invisible à différentes longueurs d'onde. Cependant, la plupart des rayons du soleil sont absorbés par l'atmosphère, ne laissant que la lumière visible et une partie du rayonnement ultraviolet et infrarouge atteindre la surface de la Terre. Le rayonnement ultraviolet a une courte longueur d’onde allant de 200 à 400 nm et est souvent divisé en un rayonnement UV-A, UV-B et UV-C. Les rayons UV-C sont complètement absorbés par l'atmosphère, tandis que l'ozone de la stratosphère retient une grande partie du rayonnement UV-B. Enfin, presque tous les rayons UV-A atteignent la surface de la terre.
Un certain nombre de facteurs influencent la quantité de rayons UV à la surface de la terre. Par exemple, la hauteur du soleil, qui dépend du jour de l'année et du lieu, joue un rôle important. Plus le soleil est haut dans le ciel, plus les rayons UV atteignent la surface de la terre. La hauteur à laquelle vous vous trouvez est également importante: plus le rayonnement UV est court, plus le trajet des rayons UV dans l’atmosphère est court et moins le rayonnement UV est atténué. La luminosité (albédo) de la surface joue également un rôle. La neige et le sable clair, par exemple, réfléchissent beaucoup de lumière (albédo élevé) et augmenteront l'indice UV grâce à une réflexion supplémentaire des rayons UV. La présence de nuages signifie généralement que moins de rayons UV atteignent la surface de la Terre. Parfois, les bords des nuages reflètent les rayons ultraviolets, ce qui a pour conséquence que davantage d’UV atteignent la surface. Cela dépend du type, de la hauteur et de l'épaisseur de la couche nuageuse. Prédire la nébulosité est très difficile, ce qui rend difficile la détermination précise de l'indice UV. C'est pourquoi l’IRM ne mentionne que l'indice UV auquel vous pouvez vous attendre s'il n'y a pas de couverture nuageuse. Enfin, les composants atmosphériques tels que les particules de poussière et l’ozone jouent un rôle important. L'ozone dans la stratosphère absorbe les rayons UV (plus spécifiquement les UV-B). Plus il y a d'ozone, moins les rayons UV atteignent la surface de la Terre. Les particules de poussière (aérosols) dispersent la lumière et peuvent ainsi atténuer le rayonnement UV à la surface, mais dans une moindre mesure que l'ozone.
Le rayonnement UV est important pour l’être humain, car il garantit la production de vitamine D (qui assure des os et des dents solides), mais il peut être également dangereux. Une exposition trop longue aux rayons UV-B entraîne un coup de soleil. Trop de rayons UV accélèrent à long-terme le processus de vieillissement de la peau (rides) et provoquent des lésions aux yeux et au système immunitaire. Beaucoup plus dangereux, le risque de cancer de la peau est considérablement accru.
Pour informer le public du niveau attendu de rayonnement UV, l’indice UV a été créé par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM). L'indice UV est une mesure de l'intensité du rayonnement UV du soleil. Plus l'indice est élevé, plus il est dangereux de rester longtemps sans protection.
L’IRM et la recherche UV
L’IRM dispose de deux instruments à Uccle (des spectrophotomètres Brewer, voir fig. 1) qui mesurent le rayonnement UV à la surface de la Terre.
Fig. 1: Les deux spectrophotomètres Brewer sur le toit de l’IRM à Uccle.
Nous calculons l'indice UV à partir de ces mesures. Cet indice avec sa valeur prévue sont disponibles ensemble dans un même graphique sur notre site internet. Ainsi, tout le monde peut suivre l'indice UV à Uccle quasi en temps réel.
Fig. 2: Indice UV prédit (ligne grise et couleurs claires) et observé (ligne noire avec marquages, couleurs sombres) (Exemple des observations du 21/03/2019).
En outre, notre site web mentionne également la valeur prévue pour les dix prochains jours.
Fig. 3: Indice UV prévu pour les dix prochains jours (Exemple des prévisions le 22/03/2019).
Outre la mesure, la prévision et la publication de l'indice UV sur notre site web, l’IRM étudie également la longue série chronologique (1991 à aujourd’hui) des observations d'indice UV à Uccle.
Pour la totalité de la période d'observation, nous calculons les tendances à partir de notre série chronologique et essayons d'expliquer les changements observés à l'aide d'autres paramètres tels que les mesures de l'ozone. Les mêmes instruments avec lesquels nous mesurons le rayonnement UV détectent également la quantité totale d’ozone. En outre, à Uccle, l’IRM dispose également d'une longue série chronologique (de 1969 à aujourd'hui) de mesures d’ozone par radiosondage représentant des profils verticaux d'ozone jusqu'à 35 km d'altitude . Cette année, à Uccle, nous célébrons le 50e anniversaire de nos mesures d’ozone par radiosondage avec un événement qui se tiendra dans le courant de l'année où seront invités à l’IRM des personnes utilisant les mesures d’ozone, des décideurs, des parties prenantes et des experts internationaux.
L’IRM ne dispose pas seulement de spectrophotomètres Brewer à Uccle, mais possède également le même type d’instrument à la station de recherche belge Princesse Elisabeth à Utsteinen, en Antarctique. La présence du trou d'ozone au printemps au-dessus de l'Antarctique rend extrêmement intéressant l'observation des UV et de l'ozone. Ci-dessous vous trouverez quelques valeurs d’observation d’UV et d'ozone à Utsteinen.
Fig. 6: Mesures journalières maximales de l'indice UV et de la moyenne journalière d'ozone à la station Princesse Elisabeth
La figure 6 montre l'indice UV maximum journalier à la station Princesse Elisabeth. L'instrument ne mesure que pendant l'été et les valeurs maximales sont atteintes à la fin du mois de décembre, lorsque le soleil est à son maximum. Les différences entre les années sont dues à la variabilité de la quantité totale d’ozone dans la colonne atmosphérique (voir figure 6). Les valeurs varient généralement entre 250 et 300 unités Dobson en fonction de l’intensité du trou dans la couche d'ozone.
Liens
Site web des observations de l’IRM: https://www.meteo.be/fr/meteo/observations/indice-uv
Site web des prévisions de l’IRM: https://www.meteo.be/fr/meteo/previsions/indice-uv
Site web de l’OMM-day: https://worldmetday.wmo.int/fr
Site Web de la prévention du cancer: https://www.cancer.be/pr-vention/pr-vention-du-cancer-de-la-peau-soleil-et-uv
Site web de l’European UV Index Initiative: http://uv-index.org/
