30 Avril 2004

Jason-2 : Du niveau de l’eau à la météo

Scruter les océans depuis l’espace, c’est mesurer le niveau de la mer, la hauteur des vagues, la vitesse des vents, ou encore la dynamique des courants. Toutes ces données, Jason-2, comme ses prédécesseurs, les obtiendra… à partir d’une simple mesure de distance ! Cette technologie s’appelle l’altimétrie. Explications.

16 mai 2008

Un aller-retour pour l'océan

La mission de Jason-2, plus précisément de son altimètre Poséidon-3, est de mesurer la hauteur des océans.

Pour ce faire, Poseidon-3 envoie une onde radar en direction de l’océan, et capte l’écho qu’il reçoit en retour après que l’onde s’est réfléchie sur la surface de l’eau.

Du temps mis par l’onde pour faire l’aller-retour, il est possible de déduire la distance entre le satellite et la surface de l’eau, les 2 étant proportionnels.

Le distance altimétrique (R) équivaut au temps mis par l’onde pour atteindre l’eau multiplié par sa vitesse de propagation. L’altitude du satellite (S) est connue grâce aux 3 systèmes de localisation. Le niveau de la mer (S-R) est mesuré à partir de l’ellipsoïde de référence.

De la forme de l’écho, on obtient des informations sur la hauteur des vagues : si la surface est plane, l’onde réfléchie ressemble à celle qui est émise alors que plus les vagues sont grandes, plus l’écho diffère de l’onde émise.

L’altimétrie spatiale fournit aussi des renseignements sur la force des vents, la direction des courants ou les reliefs sous-marins. Une simple mesure de distance met ainsi en lumière des informations sur toute la colonne d’eau et le fond des océans.

Des mesures qui doivent être complétées

Mais, pour calculer la hauteur de l’océan (ou niveau de l’eau), il est nécessaire de connaître la position exacte du satellite. C’est ce à quoi servent les 3 systèmes de localisation Doris, LRA et GPSP. Ils sont complémentaires et capables de donner la position du satellite au cm près.

Cependant, les mesures effectuées par l’altimètre sont faussées par la présence d’eau dans l’atmosphère. Pour évaluer la correction nécessaire, le radiomètre AMR collecte 3 ondes de longueur d’onde différentes émises par l’océan.
L'actualité de la campagne. J - 41 Le satellite, construit à Cannes, est arrivé à sa base de lancement le 29 avril, après un voyage de plus de 9 800 km à bord d'un Boeing 747. Des équipes du CNES de Toulouse l’ont précédé et prendront en charge la phase finale avant lancement. Une ultime série de tests sera effectuée avant la mise sous coiffe du lanceur. Le lancement est prévu le 15 juin à Vandenberg (Californie) à bord d’une fusée Delta 2. -->
Chacune d’entre elles est sensible à un paramètre différent : la vitesse de la 1ère sera modifiée par la présence de vapeur d’eau, la 2ème par les effets du vent sur la surface de l’océan et la 3ème par l’existence de nuages non précipitants (qui ne génèrent pas de pluie).

L’AMR est un récepteur passif. Il collecte certaines ondes émises par l’océan et en déduit des données sur l’atmosphère : présence de nuages, vitesse des vents…
Le temps mis par chacune de ces ondes pour faire l’aller-retour entre le satellite et l’océan donnera des informations sur ces 3 paramètres.
Une des composantes de l’AMR est sensible aux variations de la surface de l’océan dues aux vents. Elle indique donc indirectement la vitesse des vents qui sont ainsi cartographiées.
Une des composantes de l’AMR est sensible aux variations de la surface de l’océan dues aux vents. Elle indique donc indirectement la vitesse des vents qui sont ainsi cartographiées.
Ces données seront utilisées pour corriger les mesures de l’altimètre, mais également pour alimenter les prévisions météorologiques des zones océaniques.

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