ChemCalInt: campagne de calibration et d’intercomparaison de l’instrumentation aéroportée de chimie en phase gazeuse de la communauté nationale

L’exploration de la composition chimique de l’atmosphère par les moyens aéroportés reste aujourd’hui incontournable car elle permet une description des gradients horizontaux et verticaux des concentrations des polluants, dans des régions souvent inaccessibles par les mesures de surface. Cependant la mesure en avion reste complexe car elle impose aux instruments des conditions d’opération extrêmes (ie. vibrations, variation de pression) et il importe de pouvoir qualifier les instruments à bord afin d’assurer une mesure de qualité. En France, les avions de recherche sont opérés par l’unité mixte de service SAFIRE ( http://www.safire.fr/web/index.php), qui met à la disposition de l’ensemble de la communauté scientifique, depuis plusieurs années, une instrumentation de chimie de base pour la mesure des principaux photo-oxydants atmosphériques (ozone, CO, NOx). En parallèle, des groupes de recherche développent et mettent en œuvre à bord de ces mêmes avions une instrumentation de pointe permettant la mesure de certaines de ces espèces. Il  est important de pouvoir s’assurer de la cohérence des mesures et de leur performance ceci afin notamment de dimensionner les futurs campagnes, de mettre en œuvre des procédures d’étalonnage adaptées et d’orienter les investissements futurs. Dans ce cadre, la campagne aéroportée ChemCalInt a comme objectif  l’évaluation des performances de l’instrumentation de chimie en phase gazeuse par la mise en place de vols dédiés et la définition de protocoles d’étalonnage et de mise en œuvre des instruments. Cette action s’inscrit par ailleurs dans l’initiative européenne TGOE (Traceability in Gas-phase Observations) du projet EUFAR-2 qui vise la réduction des incertitudes des mesures aéroportées des espèces gazeuses d’intérêt atmosphériques.

Passage de l’ATR42 à proximité des mesures de NOx, O3 et CO au CRA, le 22 mai 2014

Dates et lieux

Mercredi 14 mai- Mercredi 28 mai 2014.
Aéroport de Cugnaux-Francazal. Observatoires du Puy de Dôme, Pic du Midi, Centre de Recherche Atmosphérique de Campistrous, Station MERA de Peyrusse-Vieille

Moyens

L’ATR-42 sera déployé avec, à son bord, un dispositif instrumental combinant différentes techniques optiques, spectroscopiques et de chimiluminescence de mesure des principaux photo-oxydants atmosphériques (ozone, CO, NO, NO2, NOy) et gaz à effet de serre (CH4, CO2, H2O). Le dispositif comprend :

– des analyseurs commerciaux comme l’instrument PICARRO récemment acquis par SAFIRE,
– des instruments aéroportés, développés dans les laboratoires, comme MONA pour la mesure de NO, NO2 et NOy, MOZART pour la mesure de CO et d’ozone, SPIRIT pour la mesure de CO, CH4, N2O et NO2
– des instruments embarqués et testés pour la première fois comme SARA pour la mesure de CO et CH4 et IBB-CEAS pour la mesure de NO2.

La redondance des mesures à bord permettra l’intercomparaison des techniques et l’évaluation de leurs performances respectives. L’ATR-42 effectuera par ailleurs le survol de quatre stations de mesures de surface (Observatoires du Puy de Dôme, Pic du Midi, Centre de Recherches Atmosphériques de Lannemezan, station MERA de Peyrusse-Vieille) afin de renforcer l’intercomparaison des mesures aéroportées avec des mesures en continu. L’effort d’harmonisation des procédures d’étalonnage s’appuie sur le transfert sur chaque plateforme, en début de campagne, d’un dispositif de référence commun.

Soutiens :

SAFIRE, TGOE et crédits propres des laboratoires

Laboratoires impliqués

LISA/IPSL (Créteil), LA/OMIP (Toulouse), LaMP/OPGC (Clermont-Ferrand), LiPhy (Grenoble), LPC2E (Orléans), LSCE (Gif-sur-Yvette), SAGE/Mines Douai, SAFIRE (Toulouse)

Contacts au LISA :

Agnès Borbon, LISA/IPSL
agnes.borbonSPAMFILTER@lisa.u-pec.fr, 01 45 17 15 88

Thierry Perrin, SAFIRE
thierry.perrinSPAMFILTER@safire.fr, 05.34.57.23.10

Glossaire:

CO: monoxyde de carbone
NO: monoxyde d’azote
NO2: dioxyde d’azote
NOy: la somme de tous les composés azotés
CH4 : méthane
CO2 : dioxyde de carbone
H2O : vapeur d’eau
IBB-CEAS : Incoherent Broad band-Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy
SPIRIT : SPectromètre Infra‐Rouge In situ Toute altitude
SARA Spectroscopie par Absorption Résonante Amplifiée