Mesure in situ
Le CNRM a la capacité de déployer d’importants moyens de mesures in-situ pour documenter des phénomènes météorologiques très variés. Ces moyens sont utilisés lors des campagnes de mesures ponctuelles mises en œuvre par la communauté de recherche océan-atmosphère et sur des sites de mesures long terme lorsqu’on s’intéresse aux phénomènes sur plusieurs cycles annuels. Ces moyens peuvent être distingués en 4 principales catégories :
- Les ballons
Les ballons libres gonflés à l’hélium permettent de sonder l’atmosphère de la surface continentale ou océanique jusqu’à une trentaine de km d’altitude avec une instrumentation perdue. Les mesures réalisées, température, humidité et vent, sont parfois complétées par des mesures plus spécifiques telles des mesures du profil d’ozone. Les ballons captifs, reliés au sol par un câble et un treuil, permettent des sondages plus fréquents dans les basses couches (0 – 2000 m) et la mise en œuvre de mesures spécifiques (aérosols, CO2 par exemple).
- les mesures à la surface
Le CNRM peut déployer un réseau de stations météorologiques classique pour permettre de compléter le réseau opérationnel de Météo France pour des campagnes ponctuelles. Ces stations, autonomes, largement configurables et adaptables, permettent la mesure des paramètres classiques (vent, température, humidité, pression) et des paramètres spécifiques tels les flux radiatifs ou des mesures de température et d’humidité dans le sol.
- Les mesures d’échange d’énergie et de matière
Ces moyens comprennent des systèmes mobiles mettant en œuvre les techniques eddy corrélation, ou relaxed eddy accumulation ou scintillométrie. Ces techniques nécessitent des mesures à l’échelle de la turbulence et font appel à de l’instrumentation performante (anémomètres et hygromètres rapides, radiomètres) et des techniques de traitement de données complexes. On cherche ici à estimer les bilans d’énergie (flux radiatifs, chaleur, évaporation), les échanges de matières (CO2, espèces en traces) à la surface, sur différents couverts végétaux ou surfaces représentatives (zone urbaines, lacs) des milieux étudiés. La mesure de ces échanges permet ensuite la validation des modèles.
- les mesures en mer
Depuis une vingtaine d’années, le CNRM, en collaboration avec le LATMOS, le LOCEAN et la DT-INSU fait évoluer des systèmes de mesure météorologique permettant l’estimation des échanges océans atmosphère et la mesure des flux radiatifs et des paramètres météorologiques classiques. Ces dispositifs sont mis en œuvre sur les navires de recherches armés par l’IFREMER (Thalassa, Atalante, Suroit) pendant les campagnes de mesures.
D’autres systèmes spécifiques peuvent être développés selon le besoin (mesures mobiles sur véhicules, mesures de vent sur passerelles d’aéroport par exemple). Parmi les mises en œuvre récentes de ces moyens, on peut citer les grandes campagnes communautaire telles CAPITOUL à Toulouse en 2004-2005 pour l’étude de la météorologie urbaine, CERES en 2005 pour la modélisation du cycle du carbone, AMMA en 2006 pour l’étude de la mousson africaine, COPS en Alsace – Forêt noire en 2007 pour l’étude des phénomènes orageux, des études sur le brouillard pendant les campagnes ParisFog et ToulouseFog en 2007-2008 et bientôt l’implication de ces moyens dans le cadre du projet Hymex.
- Publications de référence
Eigenmann R., N. Kalthoff, T. Foken, M. Dorninger, M. Kohler, D. Legain, G. Pigeon, B. Piguet, D. Schuttemeyer, O. Traulle, Surface energy balance and turbulence network during COPS, Quarterly Journal Of The Royal Meteorological Society, 2010.
D. Bourras, A. Weill, G. Caniaux, L. Eymard, B. Bourlès, S. Letourneur, D. Legain, E. Key, F. Baudin, B. Piguet, O. Traullé, G. Bouhours, B. Sinardet, J. Barrié, J.P. Vinson, F. Boutet, C. Berthod, A. Clémençon Turbulent air-sea fluxes in the Gulf of Guinea during the AMMA experiment. Journal of Geophysical Research C : Oceans 114 (2009) C04014.
