Les radiomètres infra-rouges

Les radiomètres infra-rouges sont de loin les instruments les plus fréquents. Outre l'océanographie, ils sont utilisés en météo.

Qu'est-ce qu'ils mesurent ?

Principe de la mesure

Une surface chauffée émet un rayonnement "thermique", dont la longueur d'onde se situe dans les infra-rouges (8 µm à 14 µm) pour les températures que l'on rencontre à la surface de la terre. Dans le même temps, le rayonnement du soleil à ces longueurs d'onde est faible. Le rayonnement infra-rouge que l'on mesure en observant la terre (et ses océans) est donc directement liée à la température de la surface. C'est un capteur dit "passif", car il mesure un rayonnement sans rien émettre (contrairement aux radars)

Le rayonnement infra-rouge présente l'avantage de permettre des mesures avec une résolution fine (le kilomètre), mais l'inconvénient, comme le rayonnement visible, de ne pas traverser les nuages. En présence de nuages, le rayonnement en provenance de la surface est bloqué, et c'est le rayonnement émis par le haut du nuage qui est mesurée par le capteur. C'est pourquoi, tout comme pour la donnée de chlorophylle, les techniques de calcul de la température de surface de la mer à partir de mesures infra-rouges doivent éliminer ces données nuageuses d'une part et d'autre part composer une carte à partir de plusieurs jours de données de manière à obtenir des cartes complètes, sans "trous".

Les mesures ainsi obtenues donnent la température d'une couche extrêmement fine à la surface de l'océan. On évite d'utiliser les mesures prises de jour, car elles reflètent essentiellement le chauffage direct par le soleil de cette pellicule d'eau.


Température de surface de la mer dans la région du Gulf Stream, mesurée par les capteurs infra-rouges à bord des satellites Noaa. La zone blanche en bas à droite correspond à des nuages (Crédits John Hopkins University)

Instruments actuellement en fonctionnement

Sur satellites à orbite polaire :

  • AVHRR sur Noaa (Noaa, USA) et Metop (Eumetsat, Europe)
  • Modis sur Aqua et Terra (Nasa, USA)
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Sur satellites géostationnaires :

  • Seviri sur MeteoSat (Eumetsat, Europe)
  • GOES (Noaa, USA)
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