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Février 2008
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| 1/1 - 2007- 2009, les années
internationales
Pendant trois ans (de 2007 à 2009), la planète Terre va
faire l'objet de toutes les attentions, organismes internationaux, états,
politiques, scientifiques s'allient pour mieux comprendre les équilibres
du système Terre, Océan, Atmosphère et Héliosphère.
Trois "Années Internationales" ont été déclarées :
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L'Année Héliophysique Internationale (AHI, en
anglais IHY)
-
L'Année Polaire Internationale (API, en anglais IPY)
-
L'Année Internationale de la Planète Terre (AIPT, en
anglais IYPE)
Ces années correspondent en fait à trois années de
travaux (2007-2009), c'est pourquoi certains les appellent "triennum".
Elles ont toutes un objectif commun :
La mise en place de recherches et d'observations coordonnées au niveau international
dans les différentes disciplines et un effort d'information et de
sensibilisation du public sur les thématiques abordées et leurs
objectifs.
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L'Année Héliophysique Internationale a été
lancée en 2007 et a pour but d'étudier les mécanismes physiques qui régissent l'interaction entre les atmosphères planétaires
(terrestre en particulier),
et les phénomènes solaires et héliosphériques.
L'Héliophysique est une extension de la
Géophysique à l'échelle solaire et interplanétaire, l’héliosphère,
étant la partie de l'espace qui est soumise à l'influence du Soleil et de son atmosphère en
expansion, le vent solaire.
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Cette manifestation intervient 50 après l'Année
Géophysique Internationale qui a marqué le début de l'exploration
spatiale et qui pour la première fois a permis de mettre des moyens
considérables sur toutes les disciplines de la Géophysique.
Voir notre article : L'Année Géophysique Internationale (AGI) 1957-1958
-Jacques Merle
Voir aussi : le
site officiel de International Heliophysical Year
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125 ans après la première Année Polaire
Internationale et 50 ans après la troisième qui eut lieu dans le
cadre de l'Année Géophysique Internationale, cette quatrième
Année Polaire Internationale constitue un effort de recherche
sans précédent autour de programmes ambitieux, coordonnés au niveau
international. L'objectif de l'ICSU (International Council for Science) et du WMO (World Meteorological Organization) est de permettre une
grande avancée des connaissances sur les régions polaires, où se trouvent une partie des réponses aux questions que l'ensemble de la planète se pose sur l'évolution de son environnement. Voir
le site de l'Année
Polaire Internationale |
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L'Année Internationale de la Planète Terre (AIPT) est une initiative de l’Union Internationale des Sciences Géologiques (IUGS) et de l’
UNESCO, son objectif,
"mettre les géosciences à l'honneur"
et "Communiquer le rôle et l’importance sociétale des géosciences pour une meilleure gestion du
futur"
Comme les autres, elle s'adresse à la fois aux
scientifiques, aux scolaires et au grand public.
Le lancement aura lieu les 12 et 13 février prochain
à l'UNESCO et les Nations Unies ont proclamées 2008 année
majeure de ce "triennum".
Voir le site de l'Année
Internationale de la Planète
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Janvier 2008
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1/1 - Le réseau de flotteurs autonomes ARGO a atteint son objectif de déployer 3 000
unités, le 1er novembre 2007.
Le réseau d’engins autonomes d’observation de l’océan, dénommé
ARGO doit permettre de décrire en continu et en temps réel l’état physique de l’océan à travers trois paramètres essentiels, température, salinité et courant. Les flotteurs dérivent au
gré du courant pendant 10 jours à leur profondeur d’équilibre hydrostatique (généralement
1 000 mètres) et plongent à 2000 m, avant de commencer à
enregistrer lors de remontée des profils de température et de
salinité jusqu'à la surface, où ils délivrent alors leurs données à un satellite collecteur. A l’occasion du lâcher du 3 000ème flotteur, objectif initial du projet
ARGO, son président,
Dean
Roemmich, qui a reçu en décembre 2007 la «Sverdrup Gold Medal», a déclaré :
«L’objectif climatique qui motive le projet ARGO exige que l’on couvre d’observations la totalité de l’océan sans discontinuer et pour toujours ; ainsi le fait d’avoir atteint l’objectif de 3 000 flotteurs marque seulement le début de cette mission d’observation»
Quelle est l’origine d’ARGO
?
ARGO est né d’un rêve. Le rêve d’un célèbre océanographe,
Henry
Stommel, qui, il y a près de 20 ans, imagina dans un article d’anticipation resté célèbre, que des nations s’unissaient pour développer des engins d’observation autonomes de l’océan (appelés
Slocum
en référence à Joshua un Slocum, célèbre navigateur qui réalisa le premier tour du monde en solitaire entre 1895 et 1898) et s’engageaient dans une course pour la plus longue durée d’immersion. On était en 2021 et cette compétition était suivie par les medias du monde entier popularisant ainsi l’observation opérationnelle de l’océan, et… les français gagnaient la course !.
Quinze ans après cette anticipation, mais aussi la disparition d’Henry
Stommel, des scientifiques ayant participé au programme
WOCE, ont acquis une solide expérience des flotteurs de subsurface et notamment de l’ALACE
pour mesurer, en immersion et de façon autonome, les courants.
Durant WOCE, ces flotteurs dérivaient au gré des courants à des immersions variables mais choisies et ils faisaient surface régulièrement pour indiquer leur position et délivrer des observations de surface par l’intermédiaire d’un satellite collecteur d’information participant au système
GPS.
A partir de ce concept de flotteurs dérivants capables d’aller-retour programmés entre la surface et une profondeur définie, il devenait possible, en ajoutant des capteurs de température et de salinité, de concevoir un engin totalement autonome mesurant en immersion les trois paramètres essentiels qui décrivent l’océan et sa dynamique : le courant à une immersion choisie, et la température et la salinité de la colonne d’eau qui surmonte cette immersion.
En 1998, 23 ans avant la date anticipée par Stommel (2021), un groupe de chercheurs proposa, dans le cadre du programme
CLIVAR
du
WCRP, de déployer
un réseau de tels flotteurs autonomes pour couvrir la totalité de l’océan mondial avec une résolution spatiale de 3 x 3 degrés, ce qui conduisait à avoir à l’eau en permanence 3 000 flotteurs autonomes. Dix pays, dont la France, acceptèrent les premiers de construire de tels flotteurs et de les déployer à partir de l’an 2000.
Où en est ARGO en Décembre 2007 ?
Progressivement d’autres pays se joignirent à ce groupe et actuellement, fin 2007,
27 pays participent au programme ARGO. L’objectif de 3 000 flotteurs vient d’être atteint,
mais pour maintenir ce chiffre il faut déployer 800 nouveaux flotteurs par an, la durée de vie moyenne d’un
flotteur étant estimée à quatre années.
ARGO est un concept totalement nouveau pour la communauté scientifique qui fait ainsi ses premiers pas dans l’océanographie opérationnelle. Cela nécessite donc, pour les pays et les chercheurs impliqués, une nouvelle façon de travailler passant par une coopération plus étroite et un plan de gestion et d’exploitation des données rigoureux.
Chacun des participants doit fournir ses données, moins de 24 heures après leur acquisition, à des centres de données situés en France et aux USA. Les données sont alors validées et disponibles sous 48 heures pour l’ensemble de la communauté scientifique et les centres météorologiques opérationnels à travers le système de télécommunication géré par l’Organisation Météorologique Mondiale. Un centre opérationnel ARGO
(ARGO Information Centre - AIC) sous les auspices de la
COI,
et situé en France, pilote et coordonne les déploiements, recueille et distribue toutes les informations relative au réseau.
Au total près de 100 000 profils ARGO sont produits chaque année (évaluation de 2006) ce qui représenterait plusieurs dizaines d’années de jours de mer de navires océanographiques pour recueillir une somme d’information équivalente.
Les données ARGO sont assimilées dans des modèles de circulation générale océaniques inter-comparés dans le cadre d’un programme international :
GODAE.
Le groupe inter-organisme français MERCATOR-OCEAN a développé un tel modèle pour réaliser en mode opérationnel des prévisions à 15 jours de l’état (température, salinité, courants) de la totalité de l’océan. Pour cela il utilise les données ARGO préalablement validées par le centre de données français, CORIOLIS, assuré par l’IFREMER, à Brest.
A quoi sert ARGO ?
On peut distinguer deux catégories d’usages principaux : des usages opérationnels et des usages à des fins de recherches.
Usages opérationnels.
Des centres de données situés en Australie, France, Japon, Angleterre, USA, utilisent en routine les données ARGO pour des analyse des conditions océaniques de sub-surface régionales et globales. Toutes ces données sont par ailleurs mises en ligne par la
WWW de l’
OMM,
pour que les centres météorologiques soient avertis rapidement d’éventuelles anomalies thermiques ou dynamiques de l’océan pouvant avoir un impact sur des événements météorologiques inhabituels.
El Nino en est un exemple.
La surveillance de l’environnement physique des lieux de pêches très fréquentés, comme l’Alaska et les mers entourant le Japon, est aussi actuellement tributaire des données ARGO utilisées en temps réel.
La prévision météorologique saisonnière utilisant des modèles couplés prenant en compte l’océan est aussi utilisatrice des données
ARGO. C’est ce que fait le service météorologique britannique en utilisant les données de l’Atlantique pour prévoir 6 mois à l’avance les conditions météorologiques moyenne de l’hiver suivant sur l’Europe du nord. Météo-France réalise également des prévisions saisonnières intéressant plus particulièrement l’Europe du sud et l’Afrique.
Usages recherche.
Jamais les océanographes et les climatologues n’avaient eu à leur disposition une telle quantité de données de qualité couvrant la presque totalité de l’océan mondial et notamment l’hémisphère sud, mal échantillonné jusqu’ici par les navires de commerce et les navires de recherche. Il est maintenant possible de suivre de manière précise et continue l’évolution des conditions océaniques. Ainsi par exemple:
-
l’évolution globale du contenu thermique des couches superficielles de l’océan et de l’élévation du niveau de la mer qui en découle :
1.9 mm/an sur un total de 3.3 mm/an mesurés par les satellites altimétriques
Topex/Poseidon et
Jason,
-
les évolutions aux échelles régionales de la distribution de
température et de salinité, (donc de densité), dont on pourra déduire les variations des courants océaniques en faisant à terme la part de la variabilité naturelle face à la perturbation
anthropique,
-
le début d’une surveillance quantitative des variations de la convection hivernale de l’Atlantique nord, pompe aspirante de la circulation thermo-haline profonde qui peut être affectée par le réchauffement climatique anthropique.
Voir aussi News : Euro-Argo : Vers une contribution pérenne de
l’Europe au réseau global in-situ Argo de Pierre-yves le
Traon
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Décembre
2007
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2/2 -
GEO : Sommet ministériel sur l’Observation de la Terre -
Quatrième réunion en novembre 2007
La conférence de Bali l'a encore démontré début décembre: la question d'une
"gouvernance globale" pour traiter de questions vitales pour l'avenir de l'espèce
humaine, (comme par ex. la modification de la composition chimique de notre
atmosphère...), demeure le sujet d'intenses débats et peut encore
paraître une utopie lointaine !
Cependant, depuis plusieurs années, il existe au niveau international
des instances, regroupant des Agences Spatiales, ou des services Météo
et des Instituts de recherche sur le climat, (certes basées sur le "volontariat et... le Best Effort") dont l'évolution récente constitue un signe encourageant en matière de gouvernance
globale.
Divers Comités, (tels que CEOS/IGOS,
GCOS,
GOOS), ont été établis, plutôt
par "spécialité professionnelle" (Espace, Climat, Océan... certains depuis plus de 20
ans); ils ont en commun le besoin de systèmes d'observations, (in Situ ou
à distance...), globaux, permanents, et "inter opérables"!
Ces instances fonctionnaient de façon autonome avec, au delà de relations inter-personelles entre scientifiques ou
ingénieurs en général excellentes... la nécessité de créer de multiples interfaces entre systèmes complexes... interfaces qui deviennent vite autant de sujets de coopération ou de... compétition entre les organisations nationales ou internationales concernées ! (il n'est d'ailleurs pas exclu que le néologisme
"coopétition", devenu si quotidien, ait d'abord été employé, par un futur argonaute...
à propos de cette situation !)
Les autorités politiques au niveau mondial ont décidé d'aller plus loin.
Après la réunion du sommet mondial du développement durable à Johannesburg en
2002, puis la réunion du G8 à Evian en 2003, prenant conscience de l’importance de la question de l’observation de l’évolution de notre environnement,
elles ont convenu de rassembler en 2003 à Washington, un «Earth Observation Summit -
EOS». Celui-ci a
mis en place un «Group on Earth Observations - GEO» et lancé une action destinée à réaliser un «Global
Earth Observation System of Systems - GEOSS».
Une semaine avant la réunion de Bali, s'est tenu au
Cap, en Afrique du Sud, le "quatrième Sommet ministériel du Groupe d’observation de la
Terre GEO". Sans atteindre l'ampleur du forum
de Bali, cette réunion rassemblait tout de même les délégations de
73 pays et 52 organisations internationales !
Le Sommet avait pour objectif d’établir un premier bilan du plan,
élaboré au cours du précédent sommet en 2004 à Bruxelles, en vue
de développer d'ici 2014, un "Système de Systèmes d’Observation
de la Terre" (GEOSS).
Une assemblée plénière du GEO, réunie les 28 et 29 novembre 2007, ainsi qu’une exposition ont permis, à la fois de faire état des premières réalisations concrètes et
de cerner les réseaux d’observations pérennes terrestres, océaniques, aéroportées et spatiales indispensables pour les prises de décisions en matière de gestion de la planète.
Au cours de la première phase de GEO, 106 projets à 2 ans ont été engagés et menés, pour la plupart, à bien.
Ils couvrent les 9 domaines correspondants à des besoins sociétaux identifiés :
-
risques,
-
santé,
-
énergie,
-
climat,
-
eau,
-
météorologie,
-
écosystèmes,
-
agriculture,
-
biodiversité.
En parallèle, 100 réalisations effectives sont à mettre au crédit des pays membres et des organisations internationales. Il s’agit, dans de nombreux cas, d’inscrire dans la perspective de GEO des actions déjà engagées auparavant, tel le système
ARGO de bouées océanographiques ou encore le système
PREV’AIR de prévision de la qualité de l’air.
Le fait de placer ces efforts dans le cadre de GEO traduit la volonté de mutualiser les moyens disponibles au profit de l’ensemble de la communauté utilisatrice.
Parmi les projets mis en oeuvre spécifiquement pour GEO, on peut noter la mise en service de
GEONETCast, un réseau de diffusion par satellite d’observations (météorologiques, océanographiques, environnementales...), à l’échelle de la planète, accessible à l’aide d’un équipement très simple et peu coûteux (une antenne satellite et un récepteur).
La déclaration
adoptée par l’ensemble des états membres de GEO fait état de l’engagement des pays membres pour développer l’interopérabilité des moyens d’observation et fournir l’accès aux données et aux systèmes de prévisions et d’information associés, dans le but d’aboutir à la réalisation totale du plan de mise en oeuvre à 10 ans décidé en 2004.
Voir aussi les FAQ :
GEO : Global Earth Observation
- Comment doter l’humanité de moyens d’observation de la Terre exhaustifs, coordonnés et pérennes ?
Comment la recherche, et l'observation systématique de l'Océan et du Climat, sont-elles coordonnées au plan mondial?
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Septembre/Octobre
2007
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1/1 - 50 ans après Spoutnik et l'Année Géophysique Internationale... le "Grenelle de l'Environnement" peut
contribuer à rappeler certaines évidences !
Le Club des Argonautes a lu avec intérêt les propositions issues du
rapport du Groupe de Travail : "Lutter contre les changements climatiques et maîtriser l'énergie".
Les questions que soulève la démarche en cours sont nombreuses, et la liste de propositions qu'elle a produites... forcement incomplète.
On peut noter par exemple que l'Énergie Thermique des
Mers, source d'énergie non carbonée, plusieurs fois évoquée
ici ou là, mais in fine toujours
absente, n'est pas mentionnée même à titre prospectif, pour les
Départements d'Outre
Mer, dont il est pourtant proposé de faire "une vitrine de l'excellence
climatique".
De même, l'observation de la Terre n'apparaît qu'au titre de la recherche fondamentale sous la
forme : "Extension et pérennisation des Observatoires de Recherche en Environnement
(ORE)", alors qu'il faudrait mettre en place un véritable système d'observation globale
au service d'un outil de pilotage de la Terre qui, bien entendu,
dépasse les moyens limités de la recherche fondamentale et les objectifs
des ORE, même si certains d'entre eux peuvent en être des éléments.
Globalement, force est de constater que la mer est peu présente dans
les groupes du Grenelle de l'Environnement. Une fois de plus, le Club des Argonautes souhaite attirer l'attention sur un point essentiel :
La nécessité de disposer d'un système pérenne d'observation de l'ensemble du système climatique et particulièrement de
l'Océan Mondial.
En effet, ce dernier est une composante majeure du climat puisqu'il est le principal "réceptacle" de l'énergie solaire.
Il est, autant que l'atmosphère, un agent de transport de chaleur,
mais ses échelles temporelles de variation imposent dans une large mesure le rythme des variations climatiques.
Même si la compréhension des processus en cause, et de leurs non linéarités, ne cesse de progresser, la complexité de la machine Océan Atmosphère,
(qui produit le climat), résulte notamment de l'existence de phénomènes turbulents; de la sorte, et
comme en Météorologie, des observations globales et permanentes de
l'Océan Mondial sont
et demeureront indispensables.
En matière de changement climatique, l'exigence "Comprendre pour
agir" ainsi que la méthode expérimentale chère à Claude Bernard, se déclinent ainsi:
"Observer Comprendre Prévoir, puis Continuer à... observer
!"
Un argumentaire a été transmis à plusieurs
personnalités proches du Grenelle
de l'Environnement. Son titre :
Poursuivre l'engagement français pour l'observation pérenne de l'Océan
Mondial.
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Juillet/Août
2007
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2/2 Euro-Argo : Vers une contribution pérenne de l’Europe au réseau global in-situ Argo
Communication
de Pierre-Yves Le Traon - Responsable Programme Systèmes Opérationnels Hauturiers
à l'IFREMER
Lancé en 2000 par la
COI et l’OMM,
le programme Argo a pour objectif de développer un réseau global de 3000 flotteurs profilants autonomes mesurant en temps réel la température et la salinité
des 2000 premiers mètres de l’océan.
Argo est un élément essentiel du système global d’observation des océans mis en place pour suivre, comprendre et prévoir le rôle de l’océan sur le climat de la planète.
Près de 2900 flotteurs sont actuellement en opération dans tous les océans. En 2006, plus de 900 de ces instruments ont été mis à l'eau, soit le nombre nécessaire pour maintenir un réseau de 3000 flotteurs actifs.
Avec les observations des satellites, les données des flotteurs Argo sont la principale source d'information pour les chercheurs s'intéressant au climat et à l'océan, ainsi que pour les centres d'analyse et de prévision océanique.
La France est très active dans tous les aspects du programme Argo : centre de données, développement de l'instrumentation, mise à l'eau des flotteurs, analyses scientifiques et océanographie opérationnelle via
le groupement Mercator
Océan. La contribution française à ce programme est coordonnée au sein du
projet inter-organismes
Coriolis.
La première phase d’Argo est un succès remarquable. Pour la première fois, un véritable réseau global in-situ est mis en place. Vingt trois pays participent directement à la mise en place du réseau. De nombreux résultats scientifiques sur la caractérisation du réchauffement climatique et les changements à grande échelle de l’océan ont été obtenus ces deux dernières années et beaucoup plus sont attendus maintenant que le réseau est en place. Argo est devenu le complément indispensable des mesures satellitaires pour caractériser et comprendre les variations de l’océan. Les données sont également
utilisées en routine par les centres d’analyse et de prévision océanique et pour la prévision saisonnière du climat.
Le programme Argo entre dans une nouvelle phase: La démonstration de faisabilité a été faite et il faut maintenant s’assurer que le réseau sera maintenu sur les 10 à 20 années à venir.
Une étape majeure a été franchie en Europe. En 2005 et 2006, en concertation avec ses partenaires internationaux et européens,
Ifremer
a coordonné l’élaboration d’un dossier
Euro-Argo visant à développer une contribution européenne pérenne au réseau global Argo. A l’automne 2006, l’ESFRI
a rendu officielle une liste de trente-cinq propositions de nouvelles infrastructures d’intérêt pan-européen dans sept secteurs clés de la recherche dont les sciences de l’environnement. Le projet Euro-Argo a été retenu ; à ce titre, il a pu participer à l’appel d’offres du 7ème
PCRD
sur les phases préparatoires des infrastructures de recherche.
La phase préparatoire Euro-Argo doit permettre de mettre en place les accords entre les pays membres (niveau ministériel) et la commission Européenne (bureau
GMES) pour une contribution pérenne de l’Europe au réseau
Argo. La contribution visée est de l’ordre de 250 flotteurs/an, soit environ
1/4 du réseau global avec un échantillonnage densifié au niveau des mers régionales Européennes. La phase préparatoire est coordonnée par Ifremer (qui représente ici le projet Coriolis) et elle regroupe 15 partenaires et 11 pays (France, Allemagne, Grande Bretagne, Italie, Espagne, Pays Bas, Norvège, Irlande, Grèce, Portugal, Bulgarie). Elle va démarrer dès l’automne 2007 pour une durée de 30 mois. Outre les aspects légaux, financiers et d’organisation, des travaux techniques sur des éléments critiques du système (centres de données, technologie des flotteurs, nouveaux capteurs) seront menés ainsi que des études visant à démontrer l’impact d’Argo pour la recherche et l’océanographie opérationnelle.
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Le réseau Argo permet de suivre les variations à grande échelle des champs de
température et de salinité des océans (ici la salinité à 100 m obtenue à partir d’environ un mois de données Argo en Février 2007).
Contact : P.Y. Le Traon (pierre.yves.le.traon@ifremer.fr).
http://www.ifremer.fr/euro-argo/
http://www.coriolis.eu.org/coriolis_fr/
http://www.argo.net/
http://www.mercator-ocean.fr/
http://www.godae.org/
http://www.mersea.eu.org/
http://cordis.europa.eu/esfri/roadmap.htm
Le Club des Argonautes se réjouit de voir pérennisé
un élément vital de la "Veille Mondiale Océan et Climat", ce système global d'observations depuis
l'espace et in situ, (avec engagement des pouvoirs publics dans les différents pays participants), dont, depuis plusieurs
années, il recommande la création, à l'image de ce qui existe déjà pour la Météo.
Voir notamment: http://www.clubdesargonautes.org/actualites/news2004.htm
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Avril
2007
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1/1 Une évolution notable du système de prévision océanique global de
Mercator Océan.
Depuis octobre 2005, Mercator Océan dispose d'un système
opérationnel de prévision océanique global (pour les initiés le PSY3V1).
Ce modèle d'une résolution horizontale d'1/4° (26 x 26 km à l'équateur)
et d'une résolution verticale de 46 niveaux, est guidé par les mesures des
anomalies du niveau de la mer fournies par les satellites altimétriques (on
dit qu'il les assimile), mais ne prend pas en compte les données de salinité
et de température de surface.
Mercator vient de franchir une étape décisive dans la complexité de ses systèmes avec la nouvelle version du modèle global
(PSY3V2)
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Ce modèle de même résolution horizontale, d'une
résolution verticale de 50 niveaux, assimile désormais non
seulement les anomalies du niveau de la mer mais aussi les températures de surface de la mer (données en provenance à la fois des satellites et des bouées dérivant à la surface de l'océan) et les profils de température et salinité provenant des mesures en mer (flotteurs Argo, bouées ancrées,
etc.).
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De plus, ce nouveau système met en oeuvre un modèle de glace couplé à un modèle d'océan
qui permet de décrire l'évolution de la glace de mer à travers plusieurs paramètres tels que l'épaisseur de la glace et de la neige, la compacité (concentration), la dérive de glace et la température de la glace.
La prochaine étape prévue pou 2008 est le passage de la
résolution horizontale à 1/12°.
Pour en savoir plus :
Chronique Mercator :
http://www.mercator-ocean.fr/html/actualites/news/actu_psy3v2_fr.html
Bulletin en images Mercator :
http://bulletin.mercator-ocean.fr/html/produits/psy3v2/psy3v2_courant_fr.jsp
Dossier Océanographie Opérationnel - Modèle
numériques
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Janvier/Février
2007
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2/3 Du nouveau sur les variations du niveau de la mer
Le prix André Prud’homme décerné à Madame Alix Lombard
Le prix André Prud’homme a été créé en 1992 par la Société Météorologique de France avec le soutien de
Météo-France, pour honorer la mémoire de André Prud'homme, météorologiste français mort accidentellement en Terre-Adélie pendant l'Année Géophysique Internationale (1957-1958).
Le jury qui s'est réuni le 3 octobre 2006 a choisi d'attribuer le prix à
Alix Lombard du LEGOS(Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales) pour sa thèse :
"Les variations actuelles du niveau de la mer: observations et
causes",
thèse de l'Université Paul-Sabatier (Toulouse), soutenue le 25 novembre 2005.
Ses résultats ont été une contribution essentielle aux travaux du Groupe d’Expert chargé de la première partie (Les bases scientifiques physiques) du 4ème rapport du Giec sur le changement climatique adoptée début février 2007. Le prix a été décerné le 17 janvier 2007 à Toulouse
(Météo-France, Centre International de Conférences) alors que ces experts mettaient la dernière main à leur rapport.
C’est l’occasion pour le Club des Argonautes, avec le concours d’Alix Lombard, de faire connaître l’état actuel des connaissances sur les variations du niveau de la mer.
Voir FAQ: Quelles sont les variations actuelles du niveau de la mer ? Observations et
causes.
Voir
aussi News de juin
2006: Oui, le niveau moyen des mers augmente !
Pourquoi ? Comment ? ET OU ?
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Novembre/Décembre
2006
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1/3 Les sommets politiques internationaux et l’Observation de la Terre, du climat et de
l’Océan
Depuis quelques années les grandes rencontres internationales au niveau des chefs
d’États commencent enfin à prendre en compte la question de l’environnement et du climat,
ainsi que la nécessité d’établir des systèmes permanents
d’observation de la Terre pour suivre et prévoir l’évolution de notre environnement.
On peut faire débuter l’historique de ces préoccupations aux travaux de la Commission Mondiale sur l’Environnement et le Développement
(Commission
Bründtland) mise en place par l’ONU en 1983. C’est cette Commission qui, dans son rapport de 1987 introduisit la notion de développement durable. Elle demanda au PNUE et à l'OMM
d’entreprendre des actions dans le domaine des changements
climatiques. De là naîtra en 1988 le GIEC (Groupe d’Experts Intergouvernemental sur
l’Évolution du Climat) qui remettra son premier rapport lors d'une conférence intergouvernementale sur le climat, qui s’est tenue à Genève en novembre 1990, où il fut convenu d’inviter les chefs d’États à s’exprimer formellement sur ces questions.
C’est ainsi que fut organisée, à Rio de Janeiro en 1992, une Conférence des Nations Unies sur l’Environnement et le Développement (CNUED), plus connue sous son vocable anglais :
«United Nations Conference on environment and Development - UNCED», encore appelée
«Le sommet de la Terre», . Un document appelé «Agenda
21» représentant un plan d’action pour mettre en place le développement durable, et trois
conventions-cadres, ont été signée par les plus hauts dirigeants de la centaine de pays représentés. Ces conventions sont les suivantes :
-
La convention cadre-sur le changement climatique
-
La convention cadre-sur la biodiversité
-
La convention cadre-sur la désertification
C’est la convention sur le changement climatique, plus connue sous son acronyme anglo-saxon :
«United Nations Framework Convention on Climate Change - UNFCCC» qui a conduit
au
protocole de Kyoto, un traité international, visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre
pour un certain groupe de pays, et signé actuellement par 166 États
souverains.
Les parties prenantes à cette convention se réunissent régulièrement et s'appuient sur les travaux des experts
du GIEC dont on attend le quatrième rapport en 2007.
Dix ans après le sommet de Rio, une deuxième conférence des Nations Unies sur le développement durable, appelée «World Summit on Sustainable Development -
WSSD», qui s’est tenue à Johannesburg en Afrique du Sud en 2002, a formellement reconnu un besoin urgent d’établir un système
permanent d’observations
coordonnées de l’état de la Terre.
Un peu plus tard, en juin 2003, les chefs d’États présents à la réunion du G8 à Evian, reprenant les recommandations du sommet de Johannesburg, ont réaffirmé la haute priorité à donner à l’observation de la Terre.
A la suite de cette recommandation du G8, le premier sommet sur l’observation de la Terre :
«Earth Observation Summit - EOS» fut organisé
en juillet 2003 à Washington. Celui-ci mit en place immédiatement un «Group on Earth Observations -
GEO» et lança une action destinée à réaliser un «Global Earth Observation System of Systems -
GEOSS» dont la mission est :
-
de prendre en compte les systèmes d’observation préexistants - tels que le «Global Climate Observing System -
GCOS» mis en place pour le climat en 1992 par l’OMM
(Organisation météorologique mondiale), le PNUE (Programme des Nations Unies pour l'environnement)
et l’ICSU (International Council for Science),
-
de susciter de nouveaux
"observatoires" pour les domaines non encore couverts,
(océan et climat), et
-
d'assurer la coordination de l’ensemble.
Deux autres sommets sur l’observation de la Terre (EOS)
suivirent, l'un à Tokyo en avril 2004, et le troisième à
Bruxelles en février 2005 . Un plan décennal pour l’établissement du système global d’observation de la Terre
a été adopté à l'issue de ces trois réunions.
De son côté L’Union Européenne a pris en 2000 l’initiative d’un
«Global Monitoring for Environment and Security - GMES», dont
le but est d'acquérir une capacité de surveillance globale et
régionale de l’environnement en coordonnant plus
efficacement les infrastructures, les technologies, et les
systèmes d’observations (notamment spatiaux), actuels ou
futurs. GMES constitue la contribution européenne à l'initiative
GEOSS.
Enfin plus récemment, en novembre 2006, ces recommandations ont été prises en compte et réactualisées, sans que des progrès importants aient été notés depuis 2003, à l’occasion de deux conférences tenues à Nairobi :
Il est difficile de suivre l’avancement des travaux de ces instances issues du plus haut niveau politique et de s’assurer qu’elles œuvrent efficacement au développement effectif d’une pluralité coordonnée de systèmes d’observations de la Terre et du climat, tant
le nombre et l’imbrication de ces structures (Comités, Groupes de travail…etc.)
sont complexes ! Par ailleurs de nombreux systèmes d’observations de la Terre, pour la plupart issus de la recherche, ont déjà été mis en place depuis plusieurs décennies.
Il ne faut pas les fragiliser mais, au contraire, les renforcer, les coordonner, et
surtout les pérenniser.
Qu’elle que soit l’efficacité des nouvelles instances internationales,
"venues du sommet", il faut noter que pour la première
fois, depuis 1992 et le sommet de la Terre de Rio, un grand nombre de chefs
d’États ont signifié leur préoccupation et leur désir de prendre des mesures en faveur de l’organisation d’une observation continue de la
Terre. Il existe une Veille Météorologique Mondiale qui s'occupe en premier lieu
d'observations météo, il reste à créer l'équivalent pour l'océan et le climat :
la Veille Mondiale Océan et Climat.
Cet intérêt récent des plus hauts niveaux politiques pour ces questions,
augure peut-être, si l’on est optimiste, une ère nouvelle où enfin l’espèce
humaine se montrera capable de s’organiser pour observer, comprendre, et
conserver ce qui lui a servi de berceau.
Pour en savoir plus :
Comment
la recherche, et l'observation systématique de l'Océan et du
Climat, sont-elles coordonnées au plan mondial?
Processus
d'élaboration et de publication des rapports du Groupe
Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC)
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Septembre
2006
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1/1 Océan et climat, nouveau livre de Jacques Merle..
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Bien que, depuis plusieurs millénaires, de hardis navigateurs aient parcouru sa surface à la recherche de terres nouvelles, l'océan est demeuré longtemps le plus mal connu des milieux naturels terrestres. Au cours des dernières décennies du XX
ème siècle la préoccupation climatique a précipité son étude, ouvrant la voie à son observation opérationnelle et à la prévision du climat. C'est ce que les Argonautes, qui n'ont pas peur des néologismes, appellent "
Géoscopie".
En effet l'océan joue un rôle essentiel dans les mécanismes complexes qui régissent le climat. L'océan est, avec l'atmosphère, une enveloppe fluide de notre Terre qui assure trois fonctions essentielles : il stocke la presque totalité de l'énergie reçue du soleil, il échange cette énergie avec l'atmosphère et surtout il transporte cette énergie, principalement sous forme thermique, au delà des aires de stockage initiales que sont les tropiques rendant ainsi notre planète habitable.
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Editions
IRD
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Après un bref récit de la découverte des océans, en surface et en profondeur, et des premiers pas de la science océanographique, l'ouvrage nous fait pénétrer dans " l'ère géophysique" contemporaine qui a pris naissance autour des grandes questions scientifiques posées aux océanographes au cours de ces dernières décennies par la nécessité de comprendre le rôle de l'océan dans
le climat.
Ces questions sont regroupées et traitées autour de trois thèmes principaux :
-
Quel est le rôle de l'océan dans l'équilibre énergétique planétaire ?
-
Quelle est la nature et l'importance de la singularité équatoriale dans la circulation océanique ?
-
Comment l'océan et l'atmosphère interagissent-ils, spécialement dans les basses latitudes ?
L'ambition de l'ouvrage est de mettre en évidence un moment charnière d'une discipline scientifique mal connue du public,
l'océanographie physique, qui, en moins de 50 ans, est passée d'une approche descriptive et géographique à une approche géophysique.
Jacques Merle souhaite apporter une contribution à l'histoire de l’avancée rapide des connaissances de ce domaine scientifique à la fin du XX
ème siècle, porté par des technologies nouvelles telles que les engins autonomes, l’observation spatiale et la modélisation numérique.
Cette histoire est jalonnée par les questions et les réponses qui progressivement ont émergé à l’issue de grands programmes internationaux, de conférences, de réunions de groupes de travail, d'écoles d'été
etc...
Ce brassage de chercheurs de toutes origines disciplinaires et nationales, météorologues et océanographes confondus, incluant théoriciens et observateurs, était motivé par une ambition commune :
comprendre comment la dynamique de l'océan interagit avec l'atmosphère pour déterminer le climat et sa variabilité.
Cette épopée scientifique fut aussi remarquable par sa dimension humaine. Ignorant les frontières nationales, linguistiques ou culturelles, des relations professionnelles et amicales d'une exceptionnelle qualité ont lié les acteurs de ces programmes de recherche, en dépit de la compétition inhérente à toute activité de recherche.
C'est une "photographie humaine" de cette époque, caractérisée par les premiers grands rassemblements scientifiques à l'échelle planétaire, que l'auteur
veut aussi donner en souhaitant que cette communion scientifique soit le prélude à une prise de conscience des nations de la nécessité d'effacer les frontières pour gérer le risque climatique au bénéfice de
tous.
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Juillet/Août
2006
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1/3 Pour les amoureux de la mer.... et de la
planète...
Le N°6 de Nautilus... un dossier fort intéressant
sur "La mer et le Climat"
"C'était une sorte de principe
: à Nautilus, on montre comme la mer est belle. Alors, pour aborder le
climat, il était simple de montrer que la vie sur Terre serait invivable
sans océan; que sans les courants marins, l'Europe n'aurait pas cette
douceur; et que c'est encore grâce aux océans que les énormes rejets de
C02 de notre civilisation industrielle n'ont pas encore
davantage affecté notre planète....." Extrait de l'Éditorial de
Christophe Agnus.
Voir entre autres les articles de Bruno Voituriez :
"Quand l'océan influence le climat" et "Les mystères du
Gulf Stream", mais aussi La mer acide, Noirmoutier, Ré, Oléron, Banneg, les îles assiégées,
Albert 1er: le prince océanographe.
Voir aussi dans le n° 476 de la Revue Maritime, deux
articles sur le thème "Océan et Climat :
"Le niveau moyen des mers" de Jean-François
Minster et "Le Gulf Stream et le Climat" de Bruno Voituriez.
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2/3 Circulation océanique et production littéraire... Nouvel ouvrage sur le Gulf Stream de Bruno Voituriez.
Il y a un peu plus d'un an, dans son livre :
"Portrait du Gulf Stream, éloge des
courants", Erik Orsenna nous invitait à une promenade autour du monde. Le promeneur curieux traquait toutes les bizarreries
liées aux courants marins, se demandait si le Gulf Stream était un imposteur et apportait quelques
éléments de réponses, donnant ainsi au lecteur l'envie d'en savoir plus.
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Dans un partage de taches bien compris et comme il convient pour des Argonautes, aujourd'hui, Bruno Voituriez
achève de répondre scientifiquement aux interrogations si fréquentes que suscite ce courant : son
rôle dans le climat et son évolution liée au changement climatique, son impact sur les
écosystèmes marins de l'Atlantique Nord....
Erik et Bruno sont tous les deux des "amoureux de la mer" et des "obsédés du Gulf
Stream" et leurs deux livres se
complètent admirablement.
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Juin
2006
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1/2 - Oui, le niveau moyen des mers augmente ! Pourquoi ?
Comment ? ET OU ?
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Du 6 au 9 juin, s'est tenu à l'Unesco, un
"Workshop" sur les variations du niveau des mers, réunissant la
fine fleur des Sciences de la Terre : océanographie, climat, géodésie,
glaciologie... Pas moins de 42 sponsors
et organismes participants invitaient au débat sur l'avancement des
programmes de recherches en cours, et des actions à mener d'ici 2015.
Comme l'indique le programme, c'était : "A World Climate Research
Programme (WCRP)
contribution to the Global Earth Observation System of Systems (GEOSS)".
Le GEOSS, proposé par les USA en Juillet 2003, rassemble aujourd'hui 55
nations et 30 organisations internationales. L'objectif est de fédérer
toutes les recherches et applications de l’observation de la Terre, afin
de mettre en place à terme un «réseau mondial de systèmes
d’observation de la Terre» pour mieux comprendre notre climat
et notre environnement.
Dans le triangle "Océan-Climat-Énergie", (et les relations
sur les cotés de ce triangle, que le Club
s'efforce de montrer), le "niveau moyen des mers" occupe une place centrale.
Par exemple, l'Énergie Thermique des Mers, pratiquée sur une grande
échelle n'exploiterait qu'une infime partie de la chaleur
qui dilate certaines régions de l'océan !
Loin des
idées fausses
qui circulent sur le sujet, Le Club des
Argonautes s'est passionné pour cette conférence.
L'élévation du niveau des mers est liée au
réchauffement de la planète. Elle a deux
causes principales :
la dilatation thermique de l'eau (effet
stérique), et la fonte des glaces continentales. Son
évolution peut avoir des conséquences dramatiques dans certaines
régions, ("Savoir-Terre pour Savoir-vivre", c'est l'idée
de base d'une Géoscopie
pérenne !)
L'altimétrie et la géodésie satellitaires, conjuguées
avec les meilleures mesures In Situ (marégraphes sélectionnés), donnent l'évolution du niveau moyen par provinces océaniques, avec une précision de
l'ordre du mm / an. (à condition qu'il n'y ait pas d'interruption dans
les séries temporelles). L'effort sans précédent depuis 20 ans, (WOCE, suivi de
CLIVAR,
GOOS, et GODAE, entre
autres...), montre 2 résultats essentiels :
-
alors que l'on savait de façon théorique combien la
diffusion de la chaleur dans un océan plus ou moins stratifié est un
processus complexe, (lié à la "géographie 3D" des
courants...), la surveillance continue des variations du niveau de l'océan grâce aux mesures d'altimétrie
satellitaire, nous
"montre le film" ! Il existe des régions ou le niveau de
la mer baisse, tandis que dans d'autres, il monte
10 fois plus
vite que la moyenne».
!
-
globalement, sur 10 ans, on observe
une accélération du niveau moyen: 3 mm / an, (au lieu de 2 mm /an sur les 50 dernières
années), valeur que l'effet
stérique ne suffit plus à expliquer ! Constat considérable, vue la controverse sur l'évolution de la
cryosphère,
(une croissance de la partie Est de la calotte Antarctique pourrait
contrebalancer, en totalité ou en partie, la fonte de certains glaciers
et du "littoral" du Groënland) !
Comme toute mesure physique, le chiffre de 3 mm
/an n'a aucun sens si
on ne l'assortit pas d'une barre d'erreur. L'estimation de la précision
met en jeu un
grand nombre de questions aussi variées
que le rebond post glaciaire,
la tectonique des plaques, les systèmes de référence géodésique, sans oublier l'instrumentation et ses
dérives éventuelles (marégraphes, radar-altimètres, et radiomètres micro-ondes
embarqués).
Ainsi, outre son intérêt direct pour des millions de
personnes, futures "réfugiées du climat", la variabilité
du niveau des mers est un sujet
interdisciplinaire ... A l'instar du "
SWT (Science
Working Team) du projet Jason-1", ce fut le grand mérite de cette conférence
de réunir des chercheurs et ingénieurs qui... ne parlent pas la même
langue, au sens propre comme au sens figuré !
Un "argonaute", bien que retraité, (comme tout membre du
Club...), a eu le privilège de se glisser parmi eux ! 3 propositions, (qui ne surprendront pas les visiteurs familiers de ce
site), ont été faites :
-
Sur une question qui attire autant le public, les élus,
et la presse, (sans oublier les compagnies d'assurance !), et où
interviennent différentes sortes d'incertitudes, il est vital de
former les chercheurs à "communiquer", non seulement entre eux,
mais aussi vers l'extérieur ! On sait que dans son 3ieme rapport, (2001),
le GIEC a fourni une "fourchette globale" du réchauffement
possible (2 a 6 degré). Il est clair que le 4ieme rapport (2007) devrait éviter
de mêler 2 éléments n'ayant rien à voir: la connaissance imparfaite de la
sensibilité du climat d'une part, (c a d la relation entre température
moyenne et concentrations en gaz a
effet de serre ), et sagesse imparfaite de l'humanité...
d'autre part, (c a d les scénarios d'émission).
Alors qu'un "Run" de modèle climatique ne risque pas de... changer
la sensibilité du climat, la façon de parler de "scénarios d'émission", (c a d
d'une poursuite plus ou moins rapide
de la démarche "Protocole de Kyoto"...), pourrait avoir "un effet" sur ces scénarios
!
-
Exprimer "fort et clair" (au niveau du GEOSS), combien
la continuité de ces mesures est critique: comme en Météo,
il y a plusieurs décennies, il est urgent de la soustraire à
la compétition entre sujets de recherche et entre institutions (Agences
spatiales, européennes ou non...) Pour cela, il faut soit doter les Instituts de Recherche de moyens
pérennes,
soit créer des services "ad hoc" (a l'exemple des services météo).
Ce choix relève de chaque gouvernement, mais doit être
fait (et garanti par des engagements internationaux, un bon moyen de
mettre cette nécessaire "Veille Mondiale Océan et Climat", à l'abri
des effets de mode et des aléas de la vie politique !)
Dans le cas de la création de services "ad hoc",
(hors secteur Recherche), le maintien du dialogue avec les
scientifiques s'impose ! Il s'agit d'éviter 2 situations redoutées:
-
avoir des "chercheurs qui... manquent de mesures" (même s'ils
savent... garder la mesure !) ou...
-
avoir des
"observations sans chercheurs qui les observent !" (Ce qui est fréquent,
hélas, dans les pays du Sud !)
-
S'intéresser davantage à un sujet sur lequel le Club a
pas mal réfléchi (cf. ci-dessous), et qui est "connexe du niveau
moyen": quelle serait l'incidence d'une éventuelle exploitation
industrielle de l'ETM ?
En guise de conclusion, un hommage à l'humoriste Raymond Devos,
qui vient de nous tirer sa dernière
révérence... Chacun se souvient que, lorsqu'un maître d'hôtel l'avait
averti "La mer est démontée !", Devos n'avait pas hésité à
lui demander: "Quand est-ce que vous la remonterez ?" Le
malheureux avait répondu: "C'est une question de
temps..." Aujourd'hui, un scientifique ajouterait sans doute:
"II faut prendre des mesures" !
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Avril
2006
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1/2 Accrochages en mer de Ross (Antarctique)
La langue de glace de Drygalski est une énorme feuille de glace et de neige
qui s'avance sur 80 km, dans la partie centrale de la mer de Ross. "C-16",
un iceberg géant, (1000 km2), en a arraché l'extrémité, le 30 mars 2006,
(image de droite), donnant ainsi naissance à un nouvel iceberg (celui en
forme de carré). Cet "accident de circulation
océanique" n'a pas échappé au radar imageur, "ASAR" du satellite Envisat
(ESA) !
En outre, le même ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) avait déjà
capté, le 15 avril 2005, un évènement analogue: "B15A", un iceberg 3 fois plus gros que
"C16"... avait
déjà commencé à raboter, il y a près d'un an, cette péninsule glaciaire
décidément très exposée ! Sur l'image du 15 avril 05, on aperçoit d'ailleurs
C-16,
échoué sur la partie nord de l'île de Ross .
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En dépit de l'arrêt fin 2005 de TOPEX-Poseidon
, plus de 13 ans après son lancement, les océanographes et les
climatologues disposent encore de 3 satellites munis d'un altimètre
radar : GFO (Geosat Follow On), Jason-1, et Envisat.
L'arpentage permanent de l'océan mondial peut donc se poursuivre !
Et avec lui, la moisson de résultats qu'il permet (études de
processus et leur représentation dans les modèles).
Il nous reste à "croiser les doigts" pour que
cette présence simultanée de 3 systèmes de mesures, (dont un système
de haute précision : Jason-1, le "petit frère" de TOPEX-
Poséidon...), tous en orbite depuis au moins 4 ans, se prolonge encore 3
ans, (jusqu'en 2009), de façon à avoir un recouvrement de quelques mois
avec leurs successeurs (Jason-2/OSTM + Alti-Ka). On ne peut hélas compter
sur une longévité aussi exceptionnelle que celle de Topex-Poséidon,
fruit de véritables prouesses de NASA /JPL et du CNES !
Les objectifs négociés il y a 20 ans, (ceux des programmes WOCE et TOGA),
visaient une meilleure connaissance de la "Planète Bleue", de
ses courants océaniques (notamment la circulation "méso-échelle"),
et des mécanismes du couplage Océan-Atmosphère, qui interviennent dans
la variabilité naturelle du climat.
Outre les résultats "contractuels", il y avait les résultats
"attendus ou espérés" : marées, ondes internes, calottes
polaires, niveau moyen des mers, vents, hauteur des vagues, topographie
des fonds
et des dorsales océaniques: comme cela a déjà été décrit
en détail sur ce site, ils ont tous été atteints ou dépassés !
Enfin, il y a les résultats "inattendus", en Sciences de
la Terre bien sur, (notamment en Hydrologie
continentale), mais aussi pour la caractérisation fine des
instruments.
Ce progrès en "métrologie de la surface océanique" se conjugue avec celui des modèles
du champ
de gravité, de sorte qu'après "retraitement" des mesures
brutes, (soigneusement archivées), de nouveaux résultats sont
envisageables ! (y compris... à "titre posthume", en ce
qui concerne TOPEX-Poséidon !)
-
la "recette de cette spirale vertueuse"
est maintenant bien connue : diffusion, en temps quasi réel, de
la totalité des informations (sans aucune exclusivité pour les équipes
de recherche sélectionnées par le CNES et la NASA...), dialogue
permanent entre chercheurs et ingénieurs, (notamment pour les étalonnages
et les corrections : ionosphère, troposphère, biais d'état de
mer), vol "en formation" de 2 systèmes de haute précision
(mission "Tandem"), et enfin "approche intégrée",
(ou "multi-variée") : on associe toutes les mesures
disponibles (pas seulement celles des altimètres...), en
particulier, celles du système GRACE, (mesure du champ de gravité),
tant pour l'orbitographie que pour la surface moyenne océanique.
-
Ces résultats, parfois inespérés, (variation du
niveau moyen des mers, série climatique de haute précision, ininterrompue
depuis 1992, et que les modèles de climat vont désormais
s'efforcer de reproduire...), montrent la justesse des choix
scientifiques, (et programmatiques), faits depuis 20 ans; ils
illustrent le "couple magique" que peuvent constituer une vision
et une volonté partagées dans différentes institutions, sur
plusieurs continents, par un ensemble de chercheurs et
d'ingénieurs. La richesse et la diversité des "objectifs
géoscopiques" désormais
accessibles sont
clairement apparues à Venise !
-
De façon paradoxale, cette situation constitue pour le
Club un
motif de jubilation, et... une inquiétude grandissante ! En effet,
faute d'une "Veille Mondiale Océan et Climat", ces séries
continues de mesures globales, indispensables tant pour la prévision
"méso-échelle", que pour la compréhension et le suivi du
Changement Climatique, peuvent s'interrompre à tout moment : ce
que les océanographes et les agences spatiales ont réussi à faire
"en mode Recherche", doit désormais passer "au stade
opérationnel", une transition que certains ont comparé, (dans
un rapport à l'Académie des Sciences des États Unis), à :
"Traverser la Vallée de la Mort" !
C'est pourquoi les Argonautes appellent de leurs vœux
l'instauration d'une "Veille Mondiale", à l'image de la
"Veille Météorologique Mondiale", qui assure chaque jour, à
l'échelle du globe, le recueil et la diffusion des mesures nécessaires
à la prévision météo... Il est temps de pérenniser dans un
cadre international adapté les
différentes initiatives de la communauté scientifique,
aujourd'hui morcelées à travers plusieurs programmes
internationaux, et celles des agences, notamment de la NOAA et d'Eumetsat,
déjà
partenaires dans des projets tels que Argo, Jason-2... et sans doute
Jason-3.
L'installation à Genève, au sein de l'OMM, du Bureau du projet
GEOSS (Global Earth Observation System of Systems)
suffira-t-elle à accélérer un engagement à long terme
des gouvernements, tel que le préfigure pour l'Europe, le programme GMES
(Global Monotoring for Environment and Security) ? C'est ce que nous souhaitons !
A l'invitation du CNES et de l'ESA, trois membres du club ont participé à
ce Symposium
passionnant : F. Barlier, M. Lefebvre, et R. Zaharia.
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Mars
2006
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2/4 - Nautilus IV, La Terre vue du Ciel
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Le quatrième numéro du magazine
Nautilus est sorti. Le
thème principal : La mer vue du ciel. Dossier
en coopération avec le CNES. Articles
de deux Argonautes : Michel Lefebvre et Bruno Voituriez, sur l'observation des
océans par satellite. De
magnifiques images. |
3/4 - Bonne nouvelle, feu vert pour Cryosat 2
Le 9 octobre dernier, une avarie du lanceur
Rockot, a entraîné la perte du satellite d'observation de la Terre Cryosat.
Conscients de l'enjeu de la mission de ce satellite pour
l'étude du changement climatique, les États membres de l’Agence Spatiale Européenne
(ESA) ont
décidé le 24 février dernier, la fabrication et le lancement d'un
deuxième satellite, Cryosat-2. L'objectif de mise sur orbite est mars
2009.
Ce satellite est spécialement conçu pour évaluer
avec précision, les modifications des épaisseurs des glaces
continentales (2 mm/an) et des glaces de mer (2 cm/an). En complément aux mesures actuelles par satellite
ou terrestre, elles viendront alimenter de nombreuses équipes de recherche
par le monde qui travaillent sur la compréhension des phénomènes
polaires,
influence de l'homme, activité solaire.
Il fera partie d'une flottille de satellites
EOS
lancés et à lancer par la NASA et l'ESA, spécialisés chacun dans un
domaine d'observation de la Terre.
Le métier du spatial est difficile et risqué. Le développement
et la fabrication de Cryosat avaient coûté 136 millions d'euros et duré 5 ans. Compte tenu de
l'expérience acquise Cryosat 2 bénéficiera des développement
antérieurs, sa fabrication demandera 3 ans et son coût devrait être
moindre.
De l'intérêt des mesures permanentes....
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Image credit: NASA/Wallops
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Une étude récemment publiée par le Jet
Propulsion Laboratory de la NASA montre que la fonte des glaces au
Groenland a doublé ces dix dernières années.
Les glaciers coulent
directement dans l'océan et contribuent à l'augmentation
du niveau de la mer (l'autre facteur étant la dilatation). Des
résultats sur dix ans ont été obtenus grâce aux moyens
satellitaires. La vitesse de la glace a été mesurée grâce aux
satellites
ERS
1&2 et
ENVISAT
de l'Agence Spatiale Européenne
ainsi qu'au satellite Radar-sat1 de l'Agence Spatiale Canadienne.
Cette photo du glacier de
Helheim dans le sud-est du Groenland, prise en mai 2005, montre le
front de détachement dans l'océan. Ce glacier est un de
ceux dont l'écoulement est le plus rapide au monde. http://www.jpl.nasa.gov/news... |
Pour en savoir plus sur Cryosat 2 :
http://www.esa.int/esaCP/SEMALGMVGJE_France_0.html
4/4 - Le 40° anniversaire des premiers lancements de satellites français a fait l'objet de diverses commémorations
Entre Novembre 1965 et Février 1966, puis en Février
1967 étaient lancés cinq satellites, dont trois au moins -Diapason
et les deux Diadème - étaient
destinés à faire des mesures de position et de vitesse (du satellite sur
son orbite ainsi que de stations sol par rapport au satellite).
Ils ont permis des progrès spectaculaires des méthodes
et instruments de la géodésie spatiale avec une connaissance toujours
plus précise de l'orbite ouvrant la voie aux applications à la géodésie
au profit notamment de la navigation et de l'altimétrie.
On peut les considérer comme les ancêtres d'Argos, de
Doris, de Topex-Poseïdon, des
Jason, et même de... Galileo.
Voir News de Décembre 2005
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Février
2006
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1/2 - Combien de poissons dans l'océan demain?
Mercator-Océan
se prépare à intégrer une dimension biologique dans la production des ses
bulletins de prévision de l'océan.
Aujourd'hui, Mercator-Océan maîtrise une prévision opérationnelle de l'état et de la
dynamique de l'océan grâce aux simulations numériques de ses modèles
physiques.
En outre, l'équipe projet et le Groupe Mission
Mercator-Coriolis ont su comprendre assez tôt l'importance
des paramètres biologiques des océans, ce qui permet d'envisager une gestion durable
des ressources marines.
L'intégration d'une composante biologie
marine dans les modèles d'océanographie physique est en cours et
permettra de répondre à de nouveaux besoins.
Prévoir l'évolution des zones de production primaire dont
dépend l'alimentation humaine et même qui sait peut être un jour, transformer certaines
provinces océaniques désertiques en zone poissonneuses, toutes questions
pour lesquelles des modèles biologiques couplés à la physique seront un atout, sans oublier bien entendu la
modélisation du climat et le rôle décisif du vivant, peu pris en compte
aujourd'hui.
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Janvier
2006
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1/2 - TOPEX-Poséïdon: 13 ans de mesures de haute
précision...
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Image Nasa |
"The
End of An Era. The venerable Topex/Poséïdon takes it last bow"
(NASA)
"Après 13 ans d’observation continue des océans, le satellite
Topex-Poséïdon tire sa révérence"
AVISO |
La mission de Topex/Poséïdon s'est terminée ce 5
janvier 2006 après la défaillance d'une roue à inertie indispensable à
sa stabilisation. En dépit
des prouesses auxquelles les ingénieurs du JPL (Jet Propulsion Laboratory
de la NASA) nous ont habitués, il n'a pas été possible d'y remédier.
Avec un enthousiasme bien compréhensible, Le Club des
Argonautes a déjà vanté les mérites de cette mission au succès sans précédent :
Trois
cent millions de lieues au-dessus des mers
Quinze ans d'altimétrie radar par satellite.
Venise Mars 2006
Aussi... est-ce avec satisfaction que nous avons appris, l'approbation par le CNES, le 9 décembre, du lancement du programme
Franco-Indien
AltiKa : altimétrie radar à une fréquence de 35 GHz pour l'étude de la circulation océanique qui sera opérationnel en 2008 sur un satellite indien Oceansat3.
Le programme AltiKa s'inscrit dans la suite des "systèmes altimétriques couplés"
représentés par les missions complémentaires "TOPEX-Poséïdon + ERS1&2" (de 1992 à 2002) ,
puis par "Jason-1 + Envisat", à partir de 2002.
Avec le futur Jason-2, (aussi appelé OSTM : Ocean Surface Topography Mission...), il constituera la 3ieme génération de ces "couples de rêve", tels que les chercheurs et ingénieurs
du CNES et de la NASA les ont recommandés en 1991, dans un "Livre blanc" sur l'altimétrie spatiale (le "Purple Book"!), remarquable par sa vision à long terme, formulée alors que les rapports du GIEC et la nécessité de disposer de séries temporelles sur le climat étaient encore peu connus...
Malheureusement, la continuité des observations entre Jason-1 et Jason-2 est fragilisée par le retard pris par Jason-2 qui, dans un monde idéal, aurait du être lancé en 2006, de façon à garantir l'inter-étalonnage de ce système de haute précision avec son prédécesseur Jason-1 (lui même recalé, au cours des 8 premiers mois de sa mission, avec "l'ancêtre
TOPEX-Poséïdon"...)
Souhaitons que Jason-1 connaisse, lui aussi, une longévité record, de façon que la série climatique, homogène et bien étalonnée, entamée en 1992, ne soit pas interrompue ! La capacité des modèles numériques d'évolution du climat à reproduire, au moins en partie, la carte des variations du niveau moyen des mers sur plus de 15 ans peut être un test décisif du réalisme de ces modèles.
Nous évoquons souvent l'importance de la "continuité des moyens d'observations" pour la connaissance de l'évolution de notre Planète (Voir notre rubrique
"Géonautique"). A cet égard, les systèmes spatiaux sont les seuls à pouvoir nous offrir des
mesures précises, et homogènes sur la Terre entière.
Mais, aujourd'hui, rien ne garantit la permanence de ces observations de
l'océan et du climat ! Les sondages atmosphériques, eux, sont effectués
"en routine": l'arrivée d'un nouveau responsable, par exemple
à l'Office Météorologique chargé de les faire, ne peut avoir pour effet de retarder ou d'interrompre
cette activité... Lorsque nous réussirons à faire en sorte que de précieuses séries
temporelles ne soient plus tributaires d'un changement dans telle ou telle Agence Spatiale, la Géonautique, (et sa conséquence naturelle... "la Géoscopie"), sera devenue une réalité !
De même qu'il existe des institutions nationales
pérennes , réunies au sein de l'Organisation Météorologique Mondiale, pour
garantir
la prévision météo, (c'est la "Veille Météorologique
Mondiale, la VMM"...), de même, il sera nécessaire
que de telles institutions nationales se créent pour "océan et
climat" et assurent à leur tour une VMOC "Veille Mondiale
Océans et Climats" (notamment pour permettre que le débat sur le changement climatique se fonde
davantage sur des mesures que... sur des croyances !). Il
est vrai que la VMM, poussée par la nécessité de créer des réseaux mondiaux et des procédures d'échanges des observations de l'atmosphère,
a fait ses preuves depuis plusieurs décennies.
Les propos tenus en 1994 par notre collègue de la Météo, Claude Pastre, n'ont pas pris une ride !
"Une liste d'instruments ne constitue pas un système ! Il ne fait aucun doute que les agences spatiales opérant de par le monde soient capables de faire développer tous les instruments dont a besoin la recherche scientifique sur le climat. On peut même penser qu'il y a de bonnes chances qu'elles en fassent voler des prototypes prochainement sur des plates-formes expérimentales; mais il y a loin d'une collection d'instruments prototypes à un système
d'observation. Il faut rajouter deux choses au moins :
-
un concept de système qui assure la cohérence de toutes les parties pour obtenir un tout capable de remplir une mission prédéfinie, et
-
un engagement de continuité qui fasse que l'on dispose d'une série de mesures sur quinze à vingt ans pour être dans les ordres de grandeur des phénomènes auxquels on s'intéresse.
Ces aspects, s'ils sont à peu près acquis en météorologie, commencent à peine à être abordés en matière de climat. On ne voit pas trop aujourd'hui comment ces difficultés seront surmontées car, pour l'instant, aucun organisme ne s'est vu confier la mission de surveiller les évolutions du climat: disposer d'un système d'observation du climat, c'est assurément l'affaire de tous ... est -ce une bonne raison pour que cela ne soit de la responsabilité de personne
?"
12 ans plus tard, des initiatives telles que "Global Earth Observations System of Systems"
(GEOSS), et son volet européen
GMES, préfigurent, (après
GOOS et GCOS), cet avènement nécessaire de la "Geoscopie". Cependant leurs différents éléments continuent à être financés en grande partie comme "de la Recherche", (c'est le cas d'AltiKa).
Reconnaître qu'il s'agit désormais d'une activité opérationnelle, c'est tout l'enjeu de la transition, toujours délicate, de la Recherche aux
Applications ! Autre facteur critique:
reconnaître que cette activité d'intérêt général ne
peut fonctionner sans financement public !
Un accord international, comme pour la météorologie ou la navigation aérienne, devient une urgence !
Comme l'a dit le poète Rafael Alberti: "Il est des portes sur la mer qu'on ouvre avec des mots !"
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Décembre
2005
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1/2 40ème anniversaire des lancements des premiers satellites français
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Crédit
EADS Diamant A
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Le 26 Novembre 1965 était mis à feu avec succès le premier lance-satellite français Diamant, à partir du champ de tir
d'Hammaguir (Algérie). Retombée civile des développements faits par
le Ministère des Armées, il faisait partie
d'un lot de quatre lanceurs «expérimentaux». La France s'imposait ainsi comme la troisième puissance spatiale
dans le monde capable de lancer une charge satellitaire.
En même temps, elle démontrait sa maîtrise
opérationnelle des moyens au sol pour le suivi de
la satellisation, la poursuite de satellites, et la restitution de
leur trajectoire. |
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Le 6 Décembre 1965 était lancé FR1, 60 kg, premier satellite scientifique de construction française destiné à
l'exploration de l'ionosphère, par un lanceur américain Scout de la base de Vandenberg
en Californie. Couronné de succès, le programme franco-américain FR1 fut
suivi de plusieurs autres.
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http://4aspace.....FR1 |
Les capacités du lanceur Diamant paraissaient limitées, mais elles
ont permis d'initier un programme de géodésie spatiale, utilisant deux techniques
disponibles en laboratoire :
En optique, le développement d'émetteurs laser de forte puissance permettait
des mesures de distance par réflexion sur des réflecteurs cibles, implantés
à bord du satellite. Des mesures furent obtenues par le Service d'aéronomie du CNRS,
sur le satellite américain BEB, depuis l'Observatoire de Haute Provence dès le 25 Janvier 1965.
En électronique, des développements sur les oscillateurs à quartz avaient abouti
à la fabrication d'instruments de grande stabilité en fréquence, les variations de
température étant
régulées par thermostat.
Ces deux techniques furent mises en oeuvre avec succès. Rappelons que la France fut le second pays à réaliser des tirs laser sur
satellite. Une des premières restitutions d'orbite laser de précision métrique fut présentée au COSPAR
(Committee on Space
Research) à Mar del Plata (Argentine) en 1965. Du point de vue des applications de la géodésie spatiale aux sciences de la Terre et des
océans, ces réalisations
furent "fondatrices" pour la communauté scientifique
française.
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Le 17 Février 1966 était lancé, également avec succès,
le satellite D1A ou Diapason, 22 kg, par
le deuxième lance-satellite Diamant «expérimental».
Satellite de construction entièrement française, il était doté d'une balise radioélectrique de grande stabilité,
permettant à des expérimentateurs géodésiens de rattacher entre eux, deux points
d'observation relativement éloignés, avec une précision décamétrique.
Alors que le lancement du premier satellite expérimental du système
Galileo,
(navigation et positionnement... à une précision centimétrique), est imminent, cette évocation peut faire sourire !
A cette époque, c'était un progrès considérable (proche d'un
facteur 10). |

http://4aspace.....D1A |
La balise radioélectrique était pilotée par un
Oscillateur Ultra Stable à quartz (OUS) . Les signaux émis étaient reçus par des stations terrestres
également équipées d'OUS. La mesure de l'effet Doppler lié aux vitesses relatives entre satellite et stations
permettait de déterminer les positions
de stations éloignées, et notamment le rattachement géodésique
Nice-Beyrouth.
Grâce à la qualité du suivi de trajectoire, cette première liaison géodésique
ouvrait la voie à beaucoup d'autres et fut à l'origine d'une filière scientifique et technologique encore active
aujourd'hui.
En Février 1967, les deux satellites Diadème 1 et
2 (D1C et D1D) furent lancés par les 3ème et 4ème exemplaires de Diamant «expérimental»,
toujours depuis Hammaguir.
Équipés des mêmes OUS que pour D1A, ils étaient
munis en outre de réflecteurs laser: comme dans un puzzle
bien ordonné, le rattachement géodésique du satellite par rapport aux stations,
(donc des stations entre elles), a pu se faire grâce à des tirs laser
de grande précision. La combinaison de ces techniques, développées en France
dès 1965, (voir plus haut), a permis une amélioration
de la précision de restitution des trajectoires et l'accès
aux applications en Sciences de la Terre.
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http://4aspace.....D1C |
En 1968, une expérience plus ambitieuse fut organisée dans le cadre d'une
Recherche Coopérative sur Programmes du CNRS.
Trois stations conjuguant Doppler et laser étaient implantées, à l'Observatoire de Haute Provence,
à Stéphanion en Grèce, et à Colomb-Béchar.
Les mesures sur Diadème2 (D1D) utilisées pour le calcul d'orbites et
de la position, par rapport au centre de la Terre, des stations permirent une précision métrique.
Le premier rattachement géodésique entre l'Europe et l'Afrique fut ainsi
obtenu.
Lors de cette campagne, plus de 100 000 mesures de distances par laser avaient été
effectuées, sans oublier les expériences de synchronisation des
horloges de stations. Cette double expertise, exceptionnelle à l'époque, fut à l'origine de programmes
prestigieux tels que TOPEX-Poséïdon et, aujourd'hui, GALILEO. C'est ainsi que des experts français furent invités
à des
ateliers de réflexion de la Nasa sur l'utilisation des systèmes spatiaux
pour la connaissance
de la Terre et des Océans (Williamstown
1969).
Même s'il n'a finalement pas vu le jour, le système GEOLE proposé par la
France, véritable précurseur des systèmes modernes de navigation, y fut l'objet d'une forte recommandation. La France se vit confier la première expérience mondiale de géodésie utilisant
des mesures laser dans le cadre du projet ISAGEX (International Satellite Geodesy
Experiment)
soutenu par le COSPAR.
Cette News n'est pas seulement la célébration d'un
évènement du passé, mais montre comment une vision et une volonté
politique pérennes peuvent permettre des "développements durables" !
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Septembre
2005
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1/2 - Les cyclones dans le
golfe du Mexique.
Le 29 août dernier, l'ouragan Katrina,
d'une force
peu commune, a
dévasté la Louisiane, et s'est propagé dans le Mississipi, l'Alabama et
l'ouest de la Floride.
Si la prévision des ouragans s'est beaucoup
affinée grâce aux observations par satellites, aux avions de
reconnaissance, et aux modèles, il reste encore du chemin à parcourir (notamment
pour établir un couplage entre les modèles des différents compartiments de la biosphère).
Aux États Unis, c'est le
NHC
de la NOAA
qui est chargé des
prévisions. Les
pronostics pour le reste de la saison montrent une activité
cyclonique importante.
Si chaque catastrophe amène beaucoup de
malheur, elle permet aussi d'observer les phénomènes réels et de vérifier
les modèles, les perfectionner et ainsi faire progresser la
connaissance.
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Crédit NOAA/AOMM
Anomalie de hauteur
de mer le 28 août avec superposition de la trajectoire de
Katrina |
Le premier rapport d'analyse du laboratoire AOML
de la NOAA sur l'ouragan Katrina, sorti le 30 août, montre des
images impressionnantes vues à travers les mesures d'altimétrie par satellite.
Ces observations
illustrent en effet la façon dont le cyclone s'est renforcé en survolant une
lentille d'eau chaude d'environ 300 km, au milieu du golfe du Mexique,
ce qui explique sa puissance et comment après son passage une partie du
contenu thermique de cette lentille a été
absorbée, ce qui quantifie l'énergie collectée par ce cyclone
(comparable à celle que fourniraient plusieurs centaines de centrales
électriques de 2 GW fonctionnant pendant 10 jours).
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Le site Aviso
Altimétrie a d'ailleurs publié une version simplifiée, en Français, de cette
première analyse NOAA/AOML.
De façon prémonitoire, Mercator Ocean avait consacré le
bulletin océanique de l'été à l'analyse du comportement dans le Golfe
du Mexique de son modèle haute résolution, et avait souligné le rôle des
poches d'eau chaude larguées par le "Loop
Current" dans la propagation
et le renforcement des cyclones tropicaux, et Aviso en mai 2003, avait
consacré sa News
Letter à "Comment utiliser l'altimétrie pour identifier les
régions d'intensification des cyclones".
Enfin, une question se pose toujours après chaque catastrophe naturelle,
il y a-t-il une une aggravation de cet évènement liée au réchauffement de la | |