TAMARIN : un nouveau lidar pour scruter l’atmosphère
En 2022, l’INSU a créé le groupe opérationnel national lidar (GON LIDAR), chargé de la refonte des instrumentations lidar destinées au suivi à long terme de variables climatiques essentielles dans la troposphère et la stratosphère. Directement piloté par la direction de l’INSU, le GON LIDAR réunit des personnels issus de plusieurs laboratoires ainsi que de la DT INSU, dans un projet de développement instrumental au bénéfice de la communauté nationale.
Les nouveaux instruments développés par le GON LIDAR visent à garantir la continuité de séries de mesures atmosphériques initiées il y a plus de 30 ans dans les deux principaux observatoires français dédiés à l’étude de l’atmosphère : l’Observatoire de Haute-Provence (OHP) et l’Observatoire de Physique de l’Atmosphère de La Réunion (OPAR). Ces sites ont été sélectionnés pour bénéficier du soutien de la France en vue de leur intégration à l’infrastructure européenne ACTRIS. Ils constituent des sites stratégiques pour les travaux de validation des missions spatiales d’observation de la terre, ce qui explique l’appui financier du CNES à l’initiative du GON LIDAR.
L'instrument TAMARIN, première réalisation du GON Lidar
La première réalisation du GON LIDAR est le lidar TAMARIN, destiné à équiper sur le site de l’OPAR sous la responsabilité directe du Directeur de l’OSU-Réunion1 , tous deux Sites Instrumentés labellisés par l’INSU. Sa conception s’appuie sur l’expérience acquise lors du développement d’autres lidars pour répondre à de grands enjeux scientifiques, notamment dans le cadre de programmes nationaux soutenus par l’INSU, comme le Chantier Méditerranée. TAMARIN résulte d’une mise en commun du savoir-faire du CNRS et du CEA. Plusieurs ingénieurs et techniciens de la division technique de l’INSU, ainsi que des ingénieurs du CEA affiliés au LSCE, ont contribué au projet, avec un important renfort en personnel mis à disposition par la direction de l’INSU et des sites d’accueil des instruments.
Le lidar TAMARIN est actuellement en phase de test au LSCE, avant sa livraison prévue à La Réunion à l’automne 2026. Il est présenté sur la Figure 1. L’instrument comprend pour l’instant trois télescopes : un pour l’observation de la basse à la moyenne troposphère tropicale, et deux autres pour les mesures de la moyenne troposphère jusqu’à la mésosphère, incluant la stratosphère. Il utilise la technologie Raman à 355 et 532 nm pour mesurer la vapeur d’eau jusqu’à 18 km d’altitude. Les voies Raman offrent également une restitution précise des propriétés optiques des aérosols et des nuages. L’instrument intègre par ailleurs des techniques innovantes de séparation des longueurs d’onde et de recombinaison des champs de vue des télescopes. Son ensemble, confinement compris, occupe une surface au sol de 9 m². Totalement automatisé, il est connecté à l’automate qui pilote l’observatoire, tant pour les aspects de sécurité que pour la gestion des dispositifs fonctionnels, tels que les trappes des salles lidar. Cette automatisation optimise l’utilisation des ressources humaines et permet à des opérateurs distants de contrôler et d’exploiter l’instrument.
Un démarrage prometteur avant l’exploration stratosphérique
Les premières mesures significatives ont été obtenues le 12 novembre 2025 et comparées à celles du lidar météorologique WALI du DRF/LSCE, utilisé comme référence. La Figure 2 (a et b) montre la dépolarisation de la lumière laser, utilisée pour caractériser les aérosols et les nuages. Les deux lidars donnent des résultats très similaires et révèlent la présence d’un nuage de glace de type cirrus entre 9 et 12 km d’altitude. Le contenu en vapeur d’eau est également restitué à partir des mesures de WALI (Figure 2c) et de TAMARIN (Figure 2d). TAMARIN se distingue par un niveau de bruit nettement plus faible, tout en reproduisant fidèlement les structures de vapeur d’eau observées par WALI. Ces premiers résultats atmosphériques confirment la conformité de TAMARIN au cahier des charges ACTRIS-EU pour les mesures troposphériques. La prochaine étape consistera à étendre les tests à la stratosphère, avec la perspective, d’ores et déjà établie, que les canaux élastiques permettront de sonder l’atmosphère bien au-delà de la stratopause, au-dessus de 40 km d’altitude.
Pour en savoir plus sur GON Lidar : https://www.dt.insu.cnrs.fr/projets/atmosphere/gon-lidar/ et https://metclim-lidars.aeris-data.fr/
- 1De manière symétrique le lidar, TAMARIN qui sera installé à l’OHP sera sous la responsabilité du Directeur de l’OSU Pytheas.
