Observing the atmospheric wind from space

Among the basic variables that characterize the thermodynamic state of the atmosphere, wind is relatively poorly observed. Surface measurements by in situ sensors are numerous, but irregularly distributed over the globe. Upper level winds are characterized by radiosoundings that are reliable and accurate, but in a very limited number due to their expensive cost. They are complemented by wind measurements performed by commercial aircrafts, but these data are mostly acquired along the major flight routes at a cruising altitude of ∼10 km. Radio sondes and aircrafts leave large gaps in the observation network that have been partly complemented for 10 years by an increasing amount of wind information derived from cloud tracking in satellite images, and more recently, surface winds by scatterometers. However, the observation capacity still suffers deficiencies as there is still no information in cloud-free parts of the atmosphere, and no complete vertical profiles except for the radiosoundings. They should be overcome with the launch in 2011 of the European satellite ADM-Aeolus, a space-based Doppler lidar currently under development at the European Space Agency.

RésuméParmi les variables primaires qui caractérisent l’état thermodynamique de l’atmosphère, le vent est relativement mal observé. Il existe certes de nombreux capteurs in situ qui mesurent le vent au sol, mais ils sont très inégalement répartis sur le globe. Les vents d’altitude sont principalement observés par radiosondage. Ces systèmes sont fiables et précis, mais peu nombreux, en raison de leur coût élevé. Ils sont complétés par des mesures réalisées à bord d’avions commerciaux, concentrées le long des principaux couloirs aériens et aux altitudes de vol des avions (environ 10 km). Les radiosondes et avions de ligne laissent donc de grands vides dans le réseau d’observation. Ceux-ci ont été partiellement remplis au cours des dix dernières années par un nombre croissant d’informations de vent déduites des images satellite par des techniques de suivi de nuage, ou bien plus récemment, par des vents de surface mesurés par des diffusiomètres. Malgré tout, notre capacité d’observation du champ de vent demeure insuffisante, car il reste des volumes atmosphériques entiers inexplorés. Cette situation devrait cependant évoluer favorablement à la faveur de la mise en orbite en 2011 du satellite européen ADM-AEOLUS, un lidar vent spatial en cours de développement à l’Agence spatiale européenne.