Missions & Produits spatiaux
IDDI
L’indice satellitaire de poussière IDDI : derniers développements, résultats (M. Legrand)L’IDDI (Infrared Difference Dust Index) est un indice permettant de détecter la présence de poussière désertique – “dust“ – en milieu de journée, particulièrement efficace au-dessus des surfaces désertiques et semi-arides. L’ensemble des données IDDI actuellement disponibles provient des mesures faites dans l’infrarouge thermique (IRT) depuis les satellites géostationnaires Météosat de première génération (MFG). Les produits IDDI obtenus aujourd’hui résultent d’un important travail d’amélioration mené depuis 2009 (col. P. Francois, M.T. Nakes) sur l’algorithme MFG, largement consacré au problème de la détection nuageuse, mais aussi à l’inter-étalonnage entre les appareils opérationnels successifs de M2 à M7, au-dessus de 0° (observation de l’Afrique), sur la période 1982-2006. A partir de 2014 une base d’images IDDI et produits associés a été construite d’abord pour les satellites localisés à 0° (Afrique), couvrant les 25 ans de la période 1982-2006, puis pour les satellites localisés sur l’Océan Indien et observant les déserts du Moyen-Orient et d’Asie du SO, jusqu’à l’Inde, localisés à 63°E (M5) sur la période 1998-2007 et à 57°E (M7) sur la période 2007-2017 (au total 19 années sur cette région). Ce travail a été rendu lourd par le nécessaire contrôle des produits et la correction ou l’élimination des anomalies, assez nombreuses dans la période la plus ancienne (surtout les années 80). Un algorithme applicable aux satellites de seconde génération (MSG) est en cours d’adaptation, pour prolonger les séries IDDI sur l’Afrique au-delà de 2006 (Y. Derimian).
Cet investissement est dès à présent fructueux. Il nous permet de localiser et d’étudier les sources d’émission de dust de la région Sahara-Sahel, du Moyen-Orient et de la péninsule arabique, de l’Asie du SO et du sous-continent indien. Il permet d’établir les variations saisonnières et interannuelles d’activité des sources, ainsi que leurs évolutions décennales. Ce potentiel de l’IDDI apparaît de façon explicite dans une série d’articles récents centrés sur la région du Sistan (désert intermittent aux confins de l’Iran, de l’Afghanistan et du Pakistan), et sur son climat caractérisé par un fort impact des émissions de poussière (Kaskaoutis et al, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018 ; Rashki et al, 2015). Ce travail de mise à niveau de l’IDDI et la description des résultats concernant les sources doit être publié dans un article actuellement en préparation.
Pour illustrer ces travaux, les figures jointes comparent les sources d’émission de poussière désertique pour la région Sahara-Sahel et la péninsule arabique, durant l’été 2005 (JJA), dans la période de chevauchement du fonctionnement opérationnel de Météosat-7 à 0° (pour l’IDDI) – fin de mission Juillet 2006 – et de POLDER sur la plateforme héliosynchrone PARASOL dans l’A-Train (pour l’AOD à 565 nm) – début de mission Juin 2005.
L’IDDI n’est sensible qu’aux dusts au-dessus des terres émergées. Les principales sources actives en été sont situées selon la carte, sur :
- la région Nord Mali/Sud Algérie
- la région NW Niger
- le Tchad central
- l’Est du Soudan
La carte AOD @ 565 nm GRASP-PARASOL en mode “Slow“ (dével. O. Dubovik) décrit l’épaisseur optique visible au-dessus des océans et des terres émergées. Au-dessus des terres, il indique à l’évidence l’existence d’autres sources d’aérosol de nature différente (“non-dust“, en particulier feux de forêt et de brousse). Mais on retrouve aussi, dans la partie septentrionale de la carte (au nord de 15°N), les sources correspondant aux localisations précédentes de “dust“ de la carte IDDI.
Les deux produits présentent des différences importantes. 1) L’IDDI résulte de mesures du rayonnement IRT émis par la surface terrestre à travers la poussière, alors que l’épaisseur optique visible GRASP-PARASOL est mesurée à partir du rayonnement solaire renvoyé par l’aérosol vers l’espace. 2) L’IDDI n’est pas une épaisseur optique visible, mais un contraste, fonction de l’épaisseur optique IRT, dépendant aussi de la différence de température entre poussière et surface. 3) Les orbites différentes (géostationnaire et héliosynchrone) entrainent des écarts pouvant atteindre plusieurs heures entre les instants de mesure des deux radiomètres. En dépit de ces différences essentielles, on observe néanmoins une bonne cohérence d’ensemble entre les sources de poussière telles que décrites par les deux cartes. Les échelles de couleur indiquent du bleu au rouge des valeurs IDDI de 0 à 12 K et des AOD de 0 à 1.
Pour plus d'information sur les principes physiques d'IDDI, des détails sur le nouvel algorithme de restitution de cet index et des exemples de produits et de leur exploitation dans diverses applications, vous pouvez consulter cette présentation.