LA DYNAMIQUE DES MASSES ATMOSPHERIQUES   

DES OUTILS POUR L'ETUDE DU SYSTEME TERRE - ATMOSPHERE  

La mesure des vents à la surface des océans

Carte des vents autour de l'Antarctique - Source : ESA
(les couleurs donnent une indication de la vitesse du vent)

La faisabilité de mesure des vents sur les océans depuis l'espace a été démontrée pour la première fois par la NASA avec sa série de satellites SEASAT lancés en juin 1978. Une longue série d'observations du même type est devenue disponible pour la première fois quand l'Agence spatiale européenne (ASE) a lancé son premier Satellite de Télédétection Européen (ERS-1) en 1991. ERS-2 a été lancé en 1995 et a poursuivi les observations. Un autre instrument de la NASA a été lancé sur le satellite ADEOS japonais en 1996.

Le diffusiomètre du satellite ERS est un radar actif bande-C (5,255 GHz), conçu principalement pour la mesure des vecteurs vents à la surface des mers du globe. Le produit brut est le coefficient de rétrodiffusion de la surface, qui peut d'ailleurs aussi être recueilli sur la terre ferme et sur la glace pour fournir une information sur la répartition de celle -ci. Contrairement à d'autres instruments passifs utilisés pour cet objectif (par exemple AVHRR), la performance du diffusiomètre n'est qu'à peine perturbée par la couverture nuageuse ou l'illumination solaire de telle sorte que cet instrument peut être utilisé efficacement dans les régions polaires, souvent sombres ou couvertes par les nuages. 

Pour tous ces instruments le principe de fonctionnement est simple. L'instrument, depuis une altitude de 750 à 850 km, envoie de courtes impulsions d'énergie hyperfréquence pour sonder la surface de l'océan puis recevoir la puissance réfléchie ou rétrodiffusée. Les variations d'amplitude de cette puissance réfléchie sont causées par de petites vagues (de l'ordre du cm), crées par le vent. 

Les vecteurs vents (vitesse et direction du vent) sont obtenus à partir des mesures de rétrodiffusion. Une seule mesure est nécessaire pour obtenir la vitesse du vent, mais plusieurs sont indispensables pour obtenir sa direction. C'est pourquoi chaque zone mesurée à la surface de l'océan est illuminée tour à tour par trois antennes différentes, orientées dans des directions variables relativement à la trace du satellite, et qui fournissent un triplet de valeurs de rétrodiffusion.