GeoQAIR / TOSCA

Projet GeoQAIR/TOSCA : Quantification de l’apport d’une plateforme d’observations Géostationnaires pour la surveillance de la Qualité de l’AIR

Contact LISA : Gaëlle Dufour

PI : Gaëlle Dufour

La stratégie qui se dessine au niveau international pour la surveillance de la composition chimique de l’atmosphère et a fortiori de la qualité de l’air est l’intégration des systèmes d’observation-modélisation à multiples échelles (rapport international IGOS-IGACO publié en 2004 par l’OMM et l’UNEP). Il s’avère donc indispensable de combiner des observations in-situ (surface, profil,…), satellitaires en orbite basse (LEO) et en orbite géostationnaire (GEO) au travers d’outils d’assimilation et de modélisation. Cependant, à l’heure actuelle, l’observation satellitaire de la composition chimique de la troposphère est réalisée uniquement par des instruments en orbite basse, défilante, qui permettent au mieux deux passages par jour au dessus d’un même point et sont en général sensibles à la troposphère libre. Pour caractériser la forte variabilité spatio-temporelle des polluants atmosphériques et les processus physico-chimiques associés, les observations géostationnaires paraissent les mieux adaptées. Or, aucune mesure en orbite géostationnaire dédiée à la qualité de l’air n’est actuellement disponible ni programmé.

Le projet GeoQAIR vise à développer des études qui permettront de consolider le concept d’une mission géostationnaire dédiée à la qualité de l’air et d’en démontrer l’apport par rapport aux missions existantes ou programmées. Plus particulièrement, GeoQAIR vise à soutenir la mission MAGEAQ (Monitoring the Atmosphere from Geostationary orbit for European Air Quality), soumise à l’ESA dans le cadre d’Earth Explorer 8, qui propose de combler le manque d’observations GEO dédiées à la surveillance de la qualité de l’air pour la mesure de l’ozone et du monoxyde de carbone. Même si elle n’a pas été retenue à cette occasion, l’ESA a manifesté un fort intérêt pour MAGEAQ pour d’éventuel programmes futurs. Les deux axes de travail développés dans GeoQAIR sont :

  • Mise en œuvre d’Expériences de Système d’Observations Simulé (OSSE) pour l’ozone. Ces expériences permettent de simuler des pseudo-observations pour les différentes missions à tester et d’évaluer, via l’assimilation de ces données, leur impact pour l’analyse et la prévision de la qualité de l’air dans les modèles

  • Développement d’une nouvelle méthodologie permettant l’inversion couplée de plusieurs régions spectrales (UV-Vis-IR). Ceci permettra d’augmenter l’information restituable sur la concentration des polluants atmosphériques comme l’ozone dans la couche limite planétaire par rapport aux méthodes actuelles (découplées et focalisées sur une seule région spectrale). Cette approche novatrice sera appliquée aux observations satellitaires disponibles actuellement ainsi qu’aux simulations de la mission GEO proposée.

Le projet GeoQAIR coordonne les activités menées au LISA, CNRM et LA.