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Nouveau rapport de l’OMM sur les sondes d’ozone
En août 2021, après plusieurs années de travaux préparatoires, un nouveau rapport de l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM) a été publié sur le principe de mesure et les meilleures pratiques opérationnelles (préparations, étalonnage, corrections) des sondes d'ozone.
Les sondes d'ozone sont de petits instruments envoyés avec des ballons météorologiques pour mesurer les concentrations d'ozone dans l'atmosphère. Le concept d'une sonde à ozone est en fait très simple : une pompe stable, anciennement le moteur d'un lecteur de cassettes, aspire l'air de l'atmosphère et le conduit vers deux cellules interconnectées, qui contiennent un liquide chargé positivement et un autre négativement. Ces liquides ne réagissent (presque) qu'avec les molécules d'ozone présentes dans l'atmosphère. Cette réaction génère un courant électrique, les cellules et les fluides agissant comme une batterie humide. Si la température et le débit de la pompe sont également connus, le courant mesuré peut être converti en une concentration d'ozone. De telles mesures d'ozone sont effectuées à la station d'Uccle depuis 1969, trois fois par semaine. Cela en fait l'une des plus longues et des plus grandes séries chronologiques au monde ! En 2019, le 50ème anniversaire de cette série chronologique a été célébré par un symposium scientifique auquel ont participé de nombreux experts étrangers de la recherche sur l'ozone.
Figure 1 : Une sonde d'ozone, composée d'une pompe (à l'arrière) qui aspire l'air à travers des tubes en téflon et conduit aux cellules blanches en téflon sur la gauche, qui sont remplies de solutions électrochimiques. Cet instrument est lancé dans une boîte en polystyrène avec un ballon météo, pour éviter que les solutions ne gèlent. Via une connexion à une radiosonde (https://ozone.meteo.be/instruments-and-observation-techniques/radiosondes ), les données sont transmises en temps réel au système de réception à Uccle © www.en-sci.com
L'utilisation d'une série temporelle aussi longue pour étudier la variabilité des concentrations d'ozone dans l'atmosphère au fil du temps exige naturellement que les différentes sondes d'ozone qui sont lancées soient comparables entre elles. Par conséquent, ces instruments individuels doivent être préparés, caractérisés et calibrés très soigneusement avant d'être lancés avec un ballon météorologique. Une certaine cohérence dans les procédures utilisées au fil des ans est donc également indispensable.
Dans le monde entier, il existe environ 60 stations à partir desquelles des sondes d'ozone sont régulièrement envoyées dans l'atmosphère. Il va sans dire que les observations au-dessus de ces sites doivent également être comparables. Une certaine uniformité dans les procédures de préparation de ces stations est donc également nécessaire. C'est exactement ce que vise le nouveau rapport de l'OMM sur les sondes d'ozone. Le rapport établit la norme pour ces procédures de préparation opérationnelle, avec également des directives pratiques à ce sujet. Il recommande également les différentes corrections à appliquer aux données brutes mesurées afin d'obtenir des données de la plus haute qualité.
La série chronologique de mesures d’ozone d'Uccle est connue dans le monde de la recherche sur l'ozone et l'IRM a également joué un rôle très actif dans la compilation du rapport. Par exemple, en septembre 2019, l’IRM a organisé à Bruxelles l'une des deux réunions de préparation physique du panel d'experts des sondes d’ozone qui a rédigé le rapport. Un scientifique de l’IRM, Roeland Van Malderen, a été l'auteur principal du chapitre sur les procédures de préparation du rapport, ainsi que de l'annexe sur le calcul des inexactitudes de mesure et des directives pratiques pour l'homogénéisation des séries chronologiques historiques.
Figure 2 : La couverture u nouveau rapport de l'OMM sur les principes de mesure des sondes à ozone et les meilleures pratiques opérationnelles !
À l'avenir, l’IRM continuera à jouer un rôle de premier plan dans la recherche sur les sondes d'ozone. Dans le cadre des activités de l'OMM, l'IRM fonctionnera comme le Centre de contrôle de qualité et des activités scientifiques (Quality Assurance/Scientific Activity Centre). À ce titre, l'IRM et le Centre scientifique de Jülich (Allemagne) organiseront des campagnes de mesure dans une gigantesque chambre à pression à Jülich, dans laquelle les conditions atmosphériques peuvent être simulées jusqu'à une hauteur de 35 km au-dessus de la surface pour quatre sondes d'ozone et un instrument de référence simultanément. Nous espérons également que la situation de pandémie de cette année nous permettra de commencer enfin à lancer des sondes d'ozone à Abuja, au Nigeria, en partenariat avec l'Agence nationale pour la recherche et le développement spatial du Nigeria.
Nous vous tiendrons informés !
