I-4 : PHOTONS/AERONET (Observatoire de Recherche sur les Aérosols)

Les propriétés optiques et microphysiques des aérosols, intégrées sur la colonne atmosphérique, sont quotidiennement mesurées ou déterminées en chaque point du réseau AERONET (AERosol Robotic NETwork) dédié à la caractérisation et la surveillance des aérosols et initié au début des années 1990, par les laboratoires Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA et LOA de USTL/CNRS. Cet énorme travail de collecte de données et d'interprétation est nécessaire pour la compréhension du rôle des aérosols dans le climat et la qualité de l'air. Il est aussi très important pour l'évaluation des mesures radiatives effectuées depuis les satellites et les paramètres aérosols qui en sont dérivés. Le SNO a pour mission de mesurer le plus précisément et fréquemment possible l'épaisseur optique d'extinction en aérosol et les luminances spectrales descendantes.

Laboratoire responsable :

Laboratoire d'Optique Atmosphérique de Lille

Paramètres mesurés depuis 1992:

  • Mesures du champ de rayonnement descendant diffusé par l'atmosphère (i) spectral de 440 à 1020 nm), (ii) angulaire dans l'almucantar, plan principal solaire, (iii) état de polarisation à 870 nm dans le plan principal solaire. Fréquence : 10 à 20 par jour si ciel dégagé des nuages.
  • Mesures de l'éclairement solaire direct (toutes les 15 minutes) de 340 à 1020 nm (de 4 à 9 longueurs d'onde selon les instruments).
  • Paramètres radiatifs dérivés (propriétés optiques et microphysiques aérosols + vapeur d'eau) :
    • Epaisseur optique d'extinction, de diffusion, d'absorption entre 440 et 1020 nm (extinction du faisceau solaire),
    • Distribution en taille relative à la colonne atmosphérique,
    • Concentration en volume et rayon modal associé pour le mode fin et le mode grossier,
    • Albédo de diffusion simple (absorption des particules) de 440 à 1020 nm,
    • Indice de réfraction de 440 à 1020 nm,
    • Fonction de phase naturelle et facteur d'asymétrie de 440 à 1020 nm,
    • Contenu en vapeur d'eau intégré verticalement, déduit des mesures photométriques à 940 nm.

Implantation des sites :

Le réseau global s'est progressivement enrichi via des collaborations nationales et internationales. Il comprend aujourd'hui une trentaine de sites. (voir leur description dans). http://loaphotons.univ-lille1.fr/

Base de données :

les paramètres sont accessibles en temps réel (h+2) et sont publics. Charte d'utilisation à respecter. Le cœur de la base de données est situé à http://aeronet.gsfc.nasa.gov/new_web/data.html.

Autres organismes impliqués :

CNES, IRD, NASA, Météo-France, Institut Météorologique Espagnol.

Appartenance à un réseau international :

AERONET (AErosol RObotic NETwork, environ 300 sites permanents répartis sur l'ensemble du globe), PHOTONS est la composante française du réseau. Le SNO pilote l'infrastructure AERONET-EUROPE (soutien à ACTRIS) sous la forme d'un accès transnational.

Autres collaborations :

Espagne, Russie, Chine