L'un de nos plus récents appareils ASSIST, adapté pour les applications marines, fut conçu pour le Groupe de recherche en télédétection de l'Université de Miami. Cet appareil fut ensuite installé sur le bateau Ronald H. Brown de la NOAA pour une campagne océanographique partant de Bridgetown (Barbades) le 11 novembre 2013 pour se terminer à Recife (Brésil) le 8 décembre 2013.
La principale tâche de cette campagne, menée par le groupe AOML (Laboratoire océanographique et météorologique de l'Atlantique) de la NOAA de Miami, consistait à récupérer des données provenant des bouées de l'extension nord-est du réseau PIRATA.
L'Atlantique Nord tropical constitue la zone la plus active pour le développement des cyclones. Cette zone est appelée Main Development Region (MDR). Les ouragans puissants qui menacent l'est des États-Unis débutent souvent sur les côtes africaines. Une fois au-dessus de la MDR dans la bande de latitude de 10-20ºN, ces ondes sont exposées à une instabilité convective provoquée par la chaleur de la surface océanique. L'énergie accumulée proviendrait de la circulation cyclonique fermée et du développement d'une dépression tropicale en tempête tropicale puis en ouragan. Ces ouragans sont appelés ouragans capverdiens pour les différencier des tempêtes se formant plus loin à l'ouest. La plupart du temps, elles constituent les plus puissantes tempêtes frappant la côte est américaine. Parmi les exemples bien connus, on retrouve Andrew (1992), Floyd (1999) et Ivan (2004). Une saison comporte en moyenne deux ouragans capverdiens mais il arrive qu'il y en ait jusqu'à 5 ou pas du tout. Cela dépend des conditions océaniques/atmosphériques spécifiques, déterminant laquelle des ondes atmosphériques se développera en cyclone tropical puis en ouragan. Plus spécifiquement, les effets quantitatifs de la couche d'air saharienne (SAL), des températures anormales de la surface de la mer (SST), du contenu thermique de la surface océanique et du cisaillement du vent sur la formation des cyclones tropicaux sont peu connus.
L'extension nord-est du réseau PIRATA
Le projet PIRATA ou Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic est un programme commun entre le Brésil, la France et les États-Unis permettant d'étudier les interactions océan-atmosphère dans l'Atlantique tropical. Ceci est accompli en déployant et en assurant la maintenance d'un réseau de mouillages et de stations météorologiques automatiques. Ce réseau est comparable au réseau TAO ou Tropical Atmosphere Ocean de l'océan Pacifique. Le réseau PIRATA renferme 10 mouillages maintenus à l'équateur et s'étendant vers le sud, de 10ºW à 10ºS, ainsi que vers le nord, de 38ºW à 15ºN.
L'extension nord-est du réseau PIRATA (PNE) comprend quatre mouillages dont trois, créant un axe vers le nord à 23°W (formant le réseau de mouillage de l'Atlantique équatorial), et le quatrième, s'étendant de 38°W à 20°N.
Les quatre bouées du PNE doivent subir un entretien annuel.
AEROSE
Les expéditions du groupe AEROSE (Aerosols and Ocean Science Expeditions) de la NOAA ont pour objectif d'effectuer des mesures en vue de mieux comprendre les impacts du transport sur de longues distances des poussières minérales et des aérosols issus de la fumée sur l'Atlantique tropical. Le projet, impliquant un système mondial d'observations à Porto Rico, au Mali, aux Îles Canaries et au Sénégal, étend sur plusieurs années des campagnes de terrain transatlantiques menées en partenariat avec le projet PNE sur l'Atlantique tropical. AEROSE est supporté par les Services nationaux d'information et de données satellites sur l'environnement (National Environmental Satellite Data and Information Services, NESDIS) de la NOAA, le Centre pour la recherche et les applications satellites (Center for Satellite Applications and Research, NESDIS/STAR) et le Service météorologique national (National Weather Service, NWS), de même que la NASA et plusieurs institutions académiques liées au Centre des sciences de l'atmosphère de la NOAA de l'Université Howard.
Mesures de SST de l'Université de Miami
Le Groupe de télédétection de l'Université de Miami, en collaboration avec les groupes AOML et AEROSE, a pris part aux campagnes combinées AEROSE/PNE. La première campagne effectuée en 2004 a permis de déployer l'appareil M-AERI (Marine-Atmosphere Emitted Radiation Interferometer) servant à effectuer des mesures de température à la surface de la mer (SST) ainsi qu'une panoplie d'instruments météorologiques (une station météorologique automatique standard, un radiomètre micro-onde pour mesurer la vapeur d'eau, une caméra "All-Sky", des radiomètres large bande à ondes courtes et longues, des sondes de température sous la surface).
Les données de SST, obtenues à partir des spectres d'émission infrarouge du M-AERI générés grâce aux mesures prises à la surface de la mer et de l'atmosphère, ont été utilisées pour valider et développer des algorithmes de SST pour les instruments spatiaux MODIS et du plus récent appareil, le VIIRS. Cette campagne fut l'une des premières à laquelle l'ASSIST fut déployé à la place du M-AERI.
ASSIST a très bien fonctionné durant toute la campagne, et même dans les conditions océaniques difficiles. La première image ci-dessous présente une carte avec les mesures de SST prises par ASSIST, installé sur le bateau Ronald H. Brown de la NOAA. La deuxième image représente un graphique de la température de l'air, de la température prise sous la surface et de SST mesurées à différents moments; ces valeurs provenant des spectres générés par ASSIST.
Les instruments ASSIST du Groupe de télédétection de l'Université de Miami sont présentement déployés sur 3 différents bateaux : Le Ron Brown, le Celebrity Equinox et le MS Allure of the Seas.
Merci à M. Goshka Szczodrak, du Groupe de télédétection de l'Université de Miami pour la rédaction de ce texte (version anglaise) et la permission de le publier sur notre site web.
