Plusieurs satellites et instruments spatiaux ont été lancés dans les années 1990-2000 afin d’observer la couche d’ozone dans la stratosphère. Plus généralement, l’objectif était de mieux comprendre la chimie de la stratosphère moyenne (stratosphère, mésosphère) et valider les modèles de chimie-transport permettant de reproduire et de prévoir le trou dans la couche d’ozone.

Ces instruments sont généralement des spectromètres couvrant des domaines spectraux variés, des micro-ondes à l’ultraviolet. Ils enregistrent des spectres d’absorption ou d’émission atmosphériques (niveau 1) à partir desquels des modèles inverses permettent de produire des colonnes ou des profils verticaux de concentration de constituants atmosphériques (niveau 2) avec une très haute précision.

Les instruments

SAGE II (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment)

L’instrument SAGE II a été développé par la NASA pour fournir à la communauté scientifique une description globale et à long terme de la distribution des aérosols, de l’ozone, de la vapeur d’eau et du NO2. Il fournit ainsi une base de données unique et cruciale pour améliorer notre compréhension de la variabilité climatique globale, saisonnière et interannuelle et, en particulier, des tendances de l’ozone stratosphérique. Cet instrument a été installé sur le satellite ERBS (Earth Radiation Budget Satellite) qui a été lancé en octobre 1984 et a cessé son activité en août 2005.

POAM (Polar Ozone and Aerosol Measurement)

Les instruments POAM ont été développé par le laboratoire américain de recherche navale (NRL) pour mesurer la distribution verticale dans l’atmosphère de l’ozone, de la vapeur d’eau et du dioxyde d’azote (NO2), ainsi que l’extinction due aux aérosols et la température. Le premier, POAM 2, a été installé sur le satellite du CNES SPOT 3 : il a été lancé en septembre 1996 et a cessé son activité en novembre 1996. Le second, POAM 3, a été installé sur le satellite du CNES SPOT 4 : il a été lancé en mars 1998 et a cessé son activité en mai 2006. Ces deux instruments sont des spectromètres visible/IR effectuant ses observations à travers l’atmosphère terrestre au moyen de la technique d’occultation solaire. POAM mesure l’extinction solaire dans neuf canaux à bande étroite, couvrant la gamme spectrale d’environ 350 à 1060 nm.

ILAS (Improved Limb Atmospheric Photometer)

L’instrument ILAS, développé par l’Agence japonaise de l’environnement (NIES), a été lancé sur le satellite ADEOS 1 le 17 août 1996. Il s’agissait d’un spectromètre visible/infrarouge, enregistrant les spectres d’absorption atmosphérique par occultation solaire et son objectif principal était de surveiller l’ozone stratosphérique dans les régions polaires.

SMR (Sub-millimeter Microwave Radiometer)

L’instrument SMR suédois, développé conjointement avec la France et la Finlande, a été lancé le 20 février 2001 à bord du mini-satellite suédois ODIN . Ce récepteur de micro-ondes est opérationnel dans la gamme millimétrique aux alentours de 119 GHz et dans la gamme submillimétrique entre 480 et 580 GHz (bien qu’à ce jour seules les mesures submillimétriques aient été analysées). Dirigé vers le bord de l’atmosphère terrestre, il enregistre les spectres d’émission de molécules importantes telles que l’ozone et ses isotopes, le monoxyde de chlore, le protoxyde d’azote, l’acide nitrique, la vapeur d’eau et ses isotopes et le monoxyde de carbone.

Les produits

• SAGE II : Deux types de données sont disponibles sur Ether à partir du 24/10/1984, ces données sont issues de la production officielle de la NASA : profils verticaux (niveau 2) et données corrélatives de température, pression, densité et coordonnées.
• POAM III : Deux types de données POAM III sont disponibles via Ether du 22/04/1988 au 05/12/2005 ; celles liées aux produits de données officiels du NRL (profils verticaux de niveau 2) et les données auxiliaires concernant la température, la pression et la vorticité potentielle. L’accès aux données POAMIII est restreint.
• POAM II : Deux types de données POAM II sont disponibles sur Ether, à partir du 15/10/1993 ; lien vers la production officielle du NRL : profils verticaux (niveau 2) et données corrélatives comme la température, la pression et la vorticité potentielle.
• ILAS : Deux jeux de données ILAS sont disponibles à partir d’Ether pour la période allant de 18/09/1996 au 29/06/1997 : les données des profils verticaux (niveau 2) et les données auxiliaires. Ces données font partie de la production officielle de l’équipe du projet ILAS.
• SMR : Deux types de données SMR/ODIN sont disponibles à partir d’Ether depuis le 21 août 2001 :
  • Les données de spectre (niveau 1) et de profil vertical (niveau 2) correspondant aux produits de données officiels générés par l’équipe du projet ODIN (PDC/Chalmers) ;
  • Les données de profil vertical (niveau 2) correspondant aux produits de données non officiels du Laboratoire d’Aérologie de Toulouse, accessibles depuis Ether à l’aide du logiciel MOLIERE.