De Topex-Poseidon à Jason 2 : bientôt 20 années de mesure d’altimétrie pour améliorer la compréhension du fonctionnement des océans.

Depuis 1993, les satellites d'altimétrie spatiale fournissent des mesures d'un nouveau type pour étudier et comprendre les interactions complexes entre les océans et l'atmosphère. Les produits issues des données Jason-2 récentes, fournies par le laboratoire JPL, illustrent le phénomène El Nino qui est un des exemples les plus connus de ces interactions.

Carte de variation interannuelle de hauteur de surface de la mer à partir de données Jason-2
(15 mai 2010, crédit image : NASA/JPL-Caltec)

Que signifie le terme "Sea Level Residuals" :

Les données d'altimétrie sont traitées de manière à mettre en évidence la variation interannuelle de hauteur de surface de la mer. La hauteur moyennes, les variations saisonnières, les effets de marée et les tendances à long terme ont été supprimés.

Les satellites d'altimétrie et l'importance de la continuité des observations :

Les satellites d’altimétrie spatiales, le traitement et l’analyse de leur données sont un progrès majeur dans les progrès de la compréhension des océans et de leur dynamique et de nombreux phénomènes océaniques à cycle long (comme El Nino) et du rôle des océans dans l’évolution du climat et de ses conséquences.

En France, ces travaux ont été au cœur d’une coopération entre le CNES et la NASA, qui a été déterminante.

Le satellite Topex/Poséidon a été lancé le 10 août 1992 avec pour mission "observer et comprendre la circulation océanique". Il a à bord deux radars altimètres et différents systèmes de localisation précise, dont le système Doris. La mission De Topex-Poseidon s'est terminée officiellement en janvier 2006, suite à un incident sur une des roues d'inertie du satellite intervenu en octobre 2005.

Jason-1 a été lancé le 7 décembre 2001. Sa durée de vie, annoncée pour 5 ans est déjà dépassée et les capacités optimales du satellite aujourd'hui laissent encore augurer de belles performances. L’orbite est la même que celle de Topex/Poseidon.

Le lancement du satellite Jason-2 a été effectué en juin 2008. Alors qu’initialement les satellites Jason-1 et Jason-2 se suivaient à moins d’une minute d'intervalle, en février 2009, Jason-1 a été volontairement décalé sur une nouvelle orbite : Il tourne ainsi à mi-chemin entre ses anciennes traces : les débuts de chaque cycle de Jason-1 et Jason-2 sont décalés de 5 jours. Cette nouvelle configuration est meilleure pour les besoins des applications temps réel.

En région Midi-Pyrénées, à Toulouse, des équipes à la pointe de la recherche : 

Une importante activité de recherche s’est développée autour de ses outils. En France, à Toulouse, on peut citer en particulier les équipes du CNES, le laboratoire LEGOS de l’observatoire Midi-Pyrénées, Mercator-Océan et la société CLS. Les chercheurs du domaine, souvent dans un cadre de coopérations européennes ou internationales, contribuent de manière importante aux travaux du GIEC (IPCC) sur le changement climatique et ses conséquences.

En savoir plus :

• Le site du LEGOS à Toulouse : Le LEGOS est un laboratoire mixte créé par 4 organismes : le Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, Département des Sciences de l'Univers), l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et l'Université Paul Sabatier (UPS). Il est un des sept laboratoires de l'Observatoire Midi-Pyrénées (OMP).
• Le site de Mercator-Océan à Toulouse.
  
• Le site du JPL (NASA) sur la mesure de la topographie de la surface des océans depuis l'espace.

Suggestions d'utilisation pédagogique :

• Etude bibliographique sur le phénomène El Nino et ses conséquences sur l'environnement et les activités humaines.
• Etude bibliographique sur l'altimétrie spatiale et la mesure du niveau de la mer (et sa variabilité). Avec un jeu : faire la liste des satellites en service qui jouent un rôle dans l'observation et la modélisation des océans.
• Sur le site de Mercator-Océan, consulter des bulletins d'observation et de prévision, à l'échelle globale et régionale.
  
• Projets et outils pédagogiques développés par Planète Sciences Midi-Pyrénées en partenariat avec le CNES et Mercator-Océan sur l'océanographie opérationnelle : panneaux pédagogiques, maquette de la circulation océanique, expériences sur la formation des courants et les déplacements de la colonne d'eau entre le fond et la surface (contacter Planète Sciences Midi-Pyrénées pour connaître les conditions d'utilisation).