Suivi des émissions de cendres du volcan islandais Eyjafjöll

Mardi, 20 Avril 2010

L'éruption du volcan islandais Eyjafjöll qui a cloué au sol l'aviation européenne a été observée par les moyens d'observation sol et aéroporté disponibles à l'Institut Pierre Simon Laplace (IPSL). Les chercheurs du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (LATMOS/IPSL(1)), du Laboratoire de météorologie dynamique (LMD/IPSL(2)) et du SIRTA(3) ont analysé les observations récentes pour apporter des informations sur l'évolution des panaches de cendres émis par le volcan, du point de vue à la fois de leurs distributions spatiales (observations satellitaires) et de l'altitude à laquelle ils se déplacent (mesures sol et satellitaires). Ces mesures montrent les panaches de cendres émis par le volcan entre le 15 et le 20 avril, ainsi que le passage d'un premier panache de cendres au-dessus de Paris entre le 16 et le 18 avril, suivi d'un deuxième le 19.

Évolution du panache au-dessus de l'Europe vue par la mission IASI/MetOp

Grâce aux mesures en radiance infrarouge obtenues par l'instrument français IASI(4) à bord de la plate-forme européenne MetOp, dont l'analyse permet de mesurer les concentrations en dioxyde de soufre, en cristaux de glace et en poussières de cendre consécutives à l'éruption, il est possible de suivre la distribution spatiale du panache de cendres à travers l'Europe, depuis le jour de l'éruption. Les images montrent qu'une nouvelle émission importante de cendres s'est produite hier.

Étendue et déplacement du panache de cendre mesuré par l'instrument IASI à bord du satellite MetOp, entre le 15 et le 20 avril. De jaune à rouge, les couleurs indiquent des concentrations de plus en plus élevées en particules. © ULB & LATMOS-CNRS

Ces travaux ont été rendu possible grâce à un partenariat entre une équipe du LATMOS et le groupe de recherche de spectroscopie atmosphérique de l'Université Libre de Bruxelles.

Observation du panache par la mission spatiale CALIPSO

Les mesures effectuées le 17 avril entre 1:52 et 2:15 TU (temps universel) par l'instrument CALIOP à bord du satellite CALIPSO(5), CALIOP étant un lidar qui détecte les profils d'aérosols et de nuages le long de la trajectoire du satellite, montrent que le nuage de cendres consécutif à l'éruption du volcan passe ce jour-là au-dessus de la France, à une altitude plus basse à Paris que dans le sud du pays.


Profil en altitude des aérosols mesurés par l'instrument CALIOP à bord du satellite CALIPSO. L'axe horizontal donne la position du satellite. Le panache provoqué par l'éruption est entouré. © CNES/NASA.

Mesures de l'altitude du panache au-dessus de Paris par lidar à partir de stations sol

Des coupes verticales du contenu en aérosol dans l'atmosphère ont été obtenues grâce aux mesures réalisées au-dessus du centre de Paris par la station QUALAIR(6) de l'Université Pierre et Marie Curie et au-dessus de l'école polytechnique par le SIRTA(3), site instrumenté de l'IPSL. Elles montrent l'arrivée le 16 avril 2010 d'un panache de poussières volcaniques d'un kilomètre d'épaisseur situé vers 6 kilomètres d'altitude, panache qui descend ensuite vers 2 kilomètres d'altitude pour se mélanger partiellement avec la couche limite à partir du 18 avril. Un second panache, vraisemblablement aussi d'origine volcanique, a également été observé le 19 avril vers 3 kilomètres d'altitude.


Distribution verticale des aérosols, mesurée par la station QUALAIR localisée sur le campus de l'Université Pierre et Marie Curie. Le panache de cendres consécutif à l'éruption est visible vers 6 km d'altitude le 16 avril à 17h (gauche). Un second panache est observé le 19 avril qui descend progressivement vers 3 km d'altitude (droite). © E. Dieudonné, LATMOS/IPSL.

Distribution verticale des aérosols, mesurée par le site instrumenté SIRTA de l'IPSL localisé sur le campus de l'Ecole polytechnique à Palaiseau. Le panache de cendres consécutif à l'éruption est visible le 16 avril à partir de 15h vers 6 km d'altitude et il descend au cours du temps. Le second panache visible sur les données de la plateforme QUALAIR est aussi très bien visible ici autour de 3 km d'altitude en fin de soirée du 18 avril et ce jusqu'au 19. © SIRTA.

Contribution de la recherche au système d'alerte international

Du fait des risques encourus par les avions de ligne traversant un nuage de cendres volcaniques, les fines particules de cendres éjectées à haute altitude lors des éruptions endommageant les moteurs et l'électronique des avions et réduisant la visibilité des pilotes, l'Organisation de l'aviation civile internationale a mis en place une veille volcanique des routes aériennes internationales. Pour ce faire, le globe a été divisé en neuf zones dont la surveillance est placée sous la responsabilité des VAAC (Volcanic Ash Advisory Centers). À l'intérieur de leur zone de responsabilité, ces VAAC sont chargés de localiser et prévoir le déplacement, pendant les heures qui suivent l'éruption, des nuages de cendres volcaniques représentant un danger potentiel. Le VAAC en charge de la région Europe-Afrique est placé sous la responsabilité de Météo-France sur son site de Toulouse. Le VAAC de Londres a la responsabilité de la zone dans laquelle se trouve le volcan islandais. Grâce à l'analyse de différentes sources d'observation et en particulier des mesures de l'instrument IASI, les chercheurs de l'IPSL contribuent à fournir aux VAACs des informations sur la modification de la composition atmosphérique due aux éruptions volcaniques, information utilisée pour l'alerte et la prévision, en combinaison avec d'autres sources d'information (en particulier les modèles de prévision météorologique).

Contact(s):

Note(s): 
  1. LATMOS : CNRS/UPMC/UVSQ
  2. LMD : CNRS, UPMC, Ecole Polytechnique, ENS
  3. Le SIRTA est une plateforme instrumentée de l'IPSL basée à l'Ecole polytechnique à Palaiseau. Il regroupe plusieurs instruments qui mesurent la composition de l'atmosphère. L'équipe technique du SIRTA, qui surveille la colonne atmosphérique de façon continue et routinière depuis 1999, a permis de collecter ces données depuis l'arrivée du nuage de cendres, le 16 avril, jusqu'à aujourd'hui et continue de surveiller cet événement unique.
  4. L'instrument IASI, construit par le CNES, permet une surveillance continue de la composition atmosphérique avec une couverture globale deux fois par jour. La mission est prévue pour durer 15 ans (3 IASI successifs, le prochain sera lancé en 2012).
  5. Les observations effectuées par la mission CALIPSO sont développées en collaboration par la NASA et le CNES.
  6. La plate-forme QUALAIR est opérée conjointement par le LATMOS et le LPMAA, avec le soutien de l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC) et de l'Institut Pierre Simon Laplace (IPSL).

La reprise des actualités du site est autorisée avec la mention "Source : Actualités du CNRS-INSU" et un lien pointant sur la page correspondante.