Évaluation des futures missions spatiales de suivi des gaz à effets de serre
NOVELTIS a développé, en collaboration avec le LSCE, un “Simulateur mission” unique permettant d’évaluer l’apport théorique des futures missions MicroCarb et MERLIN de suivi de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre (CO2 et CH4) sur la précision attendue de l’estimation des flux de surface à large échelle (entre 500 et 1000 km).
Le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4) atmosphériques sont deux des plus importants gaz à effet de serre. Pour une meilleure projection des liens étroits et complexes existants entre cycle du carbone et changement climatique, il devient crucial de pouvoir quantifier précisément et à grande échelle les flux de CO2 et de CH4 entre l’atmosphère et les surfaces terrestres et océaniques.
Le réseau de stations au sol et les mesures avions permettent de suivre très précisément et sans biais l’évolution temporelle de la concentration atmosphérique de ces gaz à effet de serre (GES) mais souffrent d’une couverture spatiale limitée. Les missions spatiales fournissent un échantillonnage spatio-temporel beaucoup plus complet de la concentration de ces gaz, intégrée sur la colonne atmosphérique (XCO2 et XCH4), au prix toutefois d’une moindre précision et de l’existence d’erreur de mesures systématiques.
Le réseau de stations au sol et les mesures avions permettent de suivre très précisément et sans biais l’évolution temporelle de la concentration atmosphérique de ces gaz à effet de serre (GES) mais souffrent d’une couverture spatiale limitée. Les missions spatiales fournissent un échantillonnage spatio-temporel beaucoup plus complet de la concentration de ces gaz, intégrée sur la colonne atmosphérique (XCO2 et XCH4), au prix toutefois d’une moindre précision et de l’existence d’erreur de mesures systématiques.
L’estimation des flux émis/absorbés par la surface à partir de ces données requiert la mise en œuvre de systèmes d’inversion utilisant des modèles de chimie-transport atmosphérique.
Les futures missions spatiales MicroCarb (CNES) et MERLIN (DLR-CNES) permettront le suivi de la colonne intégrée en XCO2 et XCH4, respectivement, à l’échelle mondiale et doivent être lancées en 2021 et 2024.
Détails du projet
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Évaluation des futures missions spatiales de suivi des gaz à effets de serre
NOVELTIS a développé un “Simulateur mission” unique permettant d’évaluer l’apport théorique des futures missions MicroCarb et MERLIN de suivi de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre (CO2 et CH4) sur la précision attendue de l’estimation des flux de surface à large échelle (entre 500 et 1000 km).
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Le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4) atmosphériques sont deux des plus importants gaz à effet de serre. Pour une meilleure projection des liens étroits et complexes existants entre cycle du carbone et changement climatique, il devient crucial de pouvoir quantifier précisément et à grande échelle les flux de CO2 et de CH4 entre l’atmosphère et les surfaces terrestres et océaniques.
Le réseau de stations au sol et les mesures avions permettent de suivre très précisément et sans biais l’évolution temporelle de la concentration atmosphérique de ces gaz à effet de serre (GES) mais souffrent d’une couverture spatiale limitée. Les missions spatiales fournissent un échantillonnage spatio-temporel beaucoup plus complet de la concentration de ces gaz, intégrée sur la colonne atmosphérique (XCO2 et XCH4), au prix toutefois d’une moindre précision et de l’existence d’erreur de mesures systématiques.
Le réseau de stations au sol et les mesures avions permettent de suivre très précisément et sans biais l’évolution temporelle de la concentration atmosphérique de ces gaz à effet de serre (GES) mais souffrent d’une couverture spatiale limitée. Les missions spatiales fournissent un échantillonnage spatio-temporel beaucoup plus complet de la concentration de ces gaz, intégrée sur la colonne atmosphérique (XCO2 et XCH4), au prix toutefois d’une moindre précision et de l’existence d’erreur de mesures systématiques.
L’estimation des flux émis/absorbés par la surface à partir de ces données requiert la mise en œuvre de systèmes d’inversion utilisant des modèles de chimie-transport atmosphérique.
Les futures missions spatiales MicroCarb (CNES) et MERLIN (DLR-CNES) permettront le suivi de la colonne intégrée en XCO2 et XCH4, respectivement, à l’échelle mondiale et doivent être lancées en 2021 et 2024.
Durant la phase de développement de ces missions, il est important de pouvoir évaluer leurs performances attendues, en termes d’erreur sur les flux de surface qui seront estimés, en fonction de différents scénarios de configurations instrumentales et de causes plausibles d’erreurs de mesure, aléatoires et systématiques.
Les erreurs aléatoires non-corrélées diminuent statistiquement avec l’accumulation des données (agrégation temporelles et spatiales) et leur seule analyse peut conduire à une image trop optimiste des performances théoriques de la mission spatiale pour la caractérisation des flux de surface. Ce n’est en revanche pas le cas des erreurs systématiques qui peuvent donc très fortement limiter l’exploitation de données satellites pour contraindre les flux de surface.
Moyens employés
Résultats
Client / Partenaire(s)
