Article | 10/03/2001
La dispersion stratosphérique des aérosols du Pinatubo (1991)
10/03/2001
Auteur(s) / Autrice(s) :
Publié par :
- Benoît UrgelliENS de Lyon / DGESCO
Résumé
Cartes TOMS, SAGE II et MLS montrant l'évolution de la quantité de SO2 dans la stratosphère après l'éruption du Pinatubo (Philippines) en 1991.
Introduction
Après une période calme de 600 ans, le Pinatubo (Philippines) est entré en éruption en juin 1991, atteignant son paroxysme le 15 juin. En 1991, 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre ont été dispersées dans l'atmosphère. Le 07 juillet, 22 jours après l'éruption principale, le nuage avait réalisé le tour complet de la planète. Sur cette page, des cartes NASA de type Total Ozone Mapping Spectrometer ( TOMS), Stratospheric Aerosol and Gas Experiment ( SAGE II) et MLS (Microwave Limb Sounder) vous permettent de suivre la progression du nuage d'aérosols volcaniques.
Images provenant de Pat McCormick du NASA Langley Research Center(lien externe - nouvelle fenêtre), Gregg Bluth et Arlin Krueger du NASA Goddard Space Flight Center(lien externe - nouvelle fenêtre) et Joe Waters et Bill Read du Jet Propulsion Laboratory(lien externe - nouvelle fenêtre).
 Source - © 1991 — USGS, Volcano Hazards Program Le nuage d'aérosols volcaniques a une hauteur de plus de 20 km. Les volcans rejettent des mégatonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère. Cette molécule réagit avec l'eau pour former des aérosols d'acide sulfurique, qui absorbent et réfléchissent le rayonnement solaire. Il se produit alors un refroidissement de la surface de la Terre. Photographie prise depuis la Clark Air Base. |  Source - © 1991 — J.N. Marso, U.S. Geological Survey Photographie prise depuis la tour de contrôle de Clark Air Base. |
 Source - © 1991 — NASA La couche d'aérosols est visible au dessus d'une fine couche de nuages. |  Source - © 1991 — Pat McCormick, NASA Langley Research Center |
Cartes TOMS
Le spectromètre TOMS(lien externe - nouvelle fenêtre) (Total Ozone Mapping Spectrometer) a été embarqué sur une série de satellites (Nimbus 7(lien externe - nouvelle fenêtre) (1978-1993), Meteor 3(lien externe - nouvelle fenêtre) (1991-1994), Earth Probe(lien externe - nouvelle fenêtre) (depuis 1996). Il permet entre autre de mesurer la quantité d'aérosols (les particules solides ou liquides) présents dans l'atmosphère, par exemple la poussière, les cendres volcaniques, la fumée. Les aérosols absorbent et réfléchissent la lumière du soleil, réduisant la visibilité et augmentant la profondeur optique (la mesure de l'opacité de l'atmosphère). On relie la profondeur optique mesurée à la quantité d'aérosols présents. Le dioxyde de soufre (SO2) émis se transforme chimiquement en aérosols sulfatés dont on peut mesurer la concentration dans la stratosphère grâce au TOMS, deux de ses canaux de mesure étant sensibles aux longueurs d'ondes absorbées par le SO2.
Les cartes ci-dessous sont issues des mesures du TOMS du satellite Nimbus 7 a partir du 16 juin 1991. Le point rouge situe le Mont Pinatubo. L'échelle en "Milli Atm cm" indique l'épaisseur de la colonne verticale de dioxyde de soufre, ramenée à une température de 0°C et une pression moyenne de 1 atm. Les unités milli-atm-cm, sont également connues sous le nom d'unités Dobson (DU), où 1 milli-atm-cm = 1 DU = 0,01 mm (ou 1 "millicm") d'épaisseur aux conditions standard de température et pression (STP : T= 0°C P = 1013,25 hPa).
 Source - © 1991 — Gregg Bluth and Arlin Krueger, NASA Goddard Space Flight Center |  Source - © 1991 — Gregg Bluth and Arlin Krueger, NASA Goddard Space Flight Center |
 Source - © 1991 — Gregg Bluth and Arlin Krueger, NASA Goddard Space Flight Center |  Source - © 1991 — Gregg Bluth and Arlin Krueger, NASA Goddard Space Flight Center |
Cartes SAGE II
L'instrument SAGE II(lien externe - nouvelle fenêtre) (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment II), lancé en octobre 1984 à bord du satellite ERBS, mesure la lumière du soleil à travers l'atmosphère à 7 longueurs d'ondes différentes. La lumière mesurée qui a été diffusée et absorbée par les gaz zt les aérosols de l'atmosphère est convertie en profils atmosphériques de la concentration en ozone, en vapeur d'eau, en dioxyde d'azote et en aérosols.
 Source - © 1991 — Pat McCormick, NASA Langley Research Center |  Source - © 1991 — Pat McCormick, NASA Langley Research Center |
 Source - © 1991 — Pat McCormick, NASA Langley Research Center 18 mois après les éruptions du Pinatubo, l'épaisseur optique atmosphérique est encore perturbée. |  Source - © 1991 — Pat McCormick, NASA Langley Research Center |
Cartes MLS
Le MLS (Microwave Limb Sounder(lien externe - nouvelle fenêtre)) mesure l'émission thermique micro-onde naturelle à la périphérie de l'atmosphère. On peut ainsi obtenir de nombreuses informations sur la composition de l'atmosphère entre autre déterminer la quantité de SO2 d'origine volcanique injecté dans la stratosphère. Le premier appareillage de ce type a été lancé à bord du satellite UARS(lien externe - nouvelle fenêtre) en septembre 1991
Source - © 1991 — Joe Waters et Bill Read, NASA, Jet Propulsion Laboratory
Ces mesures sont effectuées par une antenne micro-onde (Microwave Limb Sounder MLS) orientée à 90° par rapport à l'orbite du satellite UARS. Cette antenne permet d'enregistrer un profil vertical à travers l'atmosphère. La première image est prise environ 100 jours après l'explosion principale. Le SO2 encore présent dans la stratosphère est en dessous de la limite de détection par le TOMS.
Source des images :
EOS Volcanology Slide Set #1(lien externe - nouvelle fenêtre)
Image 8 : Volcanic Eruption Monitoring from Space(lien externe - nouvelle fenêtre), Tokai University.
Image 13 : MLS(lien externe - nouvelle fenêtre), the Microwave Limb Sounder (MLS) Web Site(lien externe - nouvelle fenêtre) du Jet Propulsion Laboratory.
Une application SIG et aérosols sur eduterre-usages(lien externe - nouvelle fenêtre).
