Afin de faciliter de nouvelles recherches et d’améliorer les données existantes concernant l’interaction des systèmes géophysiques dynamiques, la NASA est en train de développer un système complet d’observation de la Terre (EOS). Programme multi-composants, l’un des objectifs fédérateurs des unités EOS est de mesurer l’impact des activités humaines sur les processus géologiques et atmosphériques de la Terre.
Le premier composant de la gamme d’instruments de télédétection EOS est le satellite Terra, lancé sur une orbite Terrestre quasi circulaire et synchrone du Soleil en décembre 1999.
Le développement de l’EOS de la NASA (une partie de l’entreprise des sciences de la Terre de la NASA) se traduira par un groupe de satellites — chacun conçu pour un but de recherche spécifique — qui alimenteront ensemble les données du réseau EOSDIS (Earth Observing System Data and Information System) qui mettra les informations à la disposition des groupes de recherche du monde entier. En avril 2002, trois satellites EOS ont été mis en orbite terrestre. La NASA prévoit à terme d’étendre le programme EOS à quelque 18 satellites.
L’instrumentation de Terra comprend un radiomètre avancé à Émission et Réflexion Thermiques Spatiales (ASTER), un Spectro-Radiomètre d’Imagerie Multi-angles (MISR), un moniteur CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System), un Spectroradiomètre d’imagerie à résolution modérée (MODIS) et un capteur de Mesure de la pollution dans la Troposphère (MOPIT).
ASTER est capable de recueillir des images de la Terre à haute résolution dans le spectre électromagnétique, du visible à la lumière infrarouge thermique. Les données de l’ASTER faciliteront l’élaboration de cartes basées sur les températures de surface. MISR mesure la diffusion de la lumière du soleil sous neuf angles différents. CERES, un ensemble à deux composants, dont chacun balaye le flux de rayonnement dans différents modes. MODIS fournit des mesures grand angle dans 36 bandes spectrales qui fourniront des estimations précises de phénomènes tels que la couverture nuageuse des cirrus. À l’heure actuelle, l’étendue de la couverture nuageuse des cirrus est un élément important des efforts de recherche visant à déterminer s’ils ont un effet net de refroidissement ou de réchauffement sur l’atmosphère terrestre. MODIS est capable de fournir des données permettant d’estimer l’activité photosynthétique qui, à son tour, permet d’estimer les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. MODIS est également capable de mesurer avec précision l’étendue de la couverture de neige ou de détecter la chaleur des éruptions volcaniques et des incendies. MOPITT utilise des données de spectroscopie de corrélation de gaz pour mesurer le rayonnement de la Terre dans trois bandes spectrales spécifiques. Les données de MOPITT permettent d’estimer les concentrations de monoxyde de carbone et d’autres gaz (p. ex. méthane) dans la troposphère.
En mars 2002, l’instrument MISR (Multi-angle Imaging Spectro Radiometer) du satellite Terra a enregistré des données confirmant le vêlage (rupture) d’un iceberg majeur mesurant près de 200 mi2 (5200 km2) au large de la banquise antarctique. L’iceberg, désigné B-22, s’est détaché du continent antarctique occidental pour se jeter dans la mer d’Amundsen. Dans le but d’estimer et d’évaluer les effets du réchauffement climatique, les chercheurs tentent de corréler — et / ou de déterminer la cause — d’une augmentation récente signalée de la calvitie des icebergs au cours de la dernière décennie du XXe siècle. En mai 2002, les données étaient insuffisantes pour déterminer de manière positive une relation causale avec le réchauffement climatique potentiel induit par l’homme. En fait, une partie de la mission EOS consiste à développer une base de données qui permettra aux chercheurs de déterminer si des événements aussi dramatiques que la rupture de B-22 étaient le résultat du réchauffement climatique ou d’un événement attendu qui fait partie normale de la variation climatique régionale cyclique.
Voir aussi Composition et structure de l’atmosphère; Pollution atmosphérique; Insolation et irradiation solaire totale; Gestion des données scientifiques en Sciences de la Terre; Spectroscopie; Ballon météorologique; Satellite météorologique
