Observation of the thermal structure and dynamics of the stratosphere and the mesosphere from space

Various dynamical, chemical and radiative processes control the thermal structure of the middle atmosphere. The middle atmosphere plays an important role in the radiative budget of the Earth and contains the stratospheric ozone layer protecting us against harmful solar UV radiation. Observations are thus fundamental to have a good knowledge of this region and to predict correctly its future evolution in relation with global climate changes. In situ and remote sensing ground-based measurements provide a detailed but localized description of the state of the atmosphere. On the contrary, space borne instruments allow the observation of atmospheric parameters on a global scale. The goal of this article is to describe the available space instruments for the study of the temperature and dynamics of the stratosphere and the mesosphere and to show how ground-based and satellite observations complement each other.

RésuméLa structure thermique de l’atmosphère moyenne est contrôlée par différents processus dynamiques, chimiques et radiatifs. L’atmosphère moyenne joue un rôle important dans le bilan radiatif de la terre et contient la couche d’ozone stratosphérique qui nous protège des rayons ultraviolets nocifs du soleil. Il est donc fondamental d’effectuer des observations pour avoir une bonne connaissance de cette région et pour prédire correctement son évolution future en relation avec le changement global du climat. Les mesures in situ et par télédétection fournissent une description détaillée mais locale de l’état de l’atmosphère. Les instruments spatiaux, au contraire, permettent une observation des paramètres atmosphériques à l’échelle globale. L’objectif de cet article est de décrire les instruments spatiaux disponibles pour l’étude de la température et de la dynamique dans la stratosphère et la mésosphère et de montrer comment les observations depuis le sol et depuis l’espace se complètent.