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Un laser femtoseconde en Antarctique pour des mesures de gaz à l’échelle de trace


Guillaume MEJEAN
Samir KASSI
Daniele ROMANINI
Irène VENTRILLARD


En collaboration avec le LGGE, des mesures à l’échelle de traces de radicaux libres sont effectuées à Dumont D’Urville, une île en Terre Adélie.

La base de Dumont D'Urville en Terre Adélie
La base de Dumont D’Urville en Terre Adélie
La base de Dumont D'Urville durant l'été austral
La base de Dumont D’Urville durant l’été austral

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bien que ces molécules soient en très faible concentration (jusqu’à moins d’une molécule sur mille milliards de molécules), elles ont un impact très important dans l’atmosphère en raison de leur très grande réactivité. Dans le cadre du programme CESOA, il est important de mesurer BrO et IO, qui interviennent dans le cycle du soufre, en oxydant le sulfure de diméthyl (DMS) émis par le phytoplancton marin.
Pour répondre aux besoins des physiciens de l’atmosphère, nous avons construit un système unique, architecturé autour d’un laser femtoseconde (Chameleon ultra II de la compagnie COHERENT) permettant de mesurer ces deux radicaux libres.


Système transportable pour mesurer IO et BrO, ici à Roscoff

Après deux années de conception, de tests et d’optimisations au laboratoire, notre instrument a été transporté en Antarctique à la fin de l’année 2011 pour effectuer une première campagne de mesures de ces deux radicaux.


Système transportable pour mesurer IO et BrO à Dumont D’Urville (Janvier-Février 2012)

Ci-dessous, vous pouvez voir un exemple des résultats obtenus pour IO et NO2, avec l’instrument. Aucune émission de IO n’est observable durant la tempête du 25 janvier à cause du vent catabatique (*) en provenance du continent, ni durant la période de chute de neige, le 26 janvier. Pour le NO2, une forte dépendance à la direction du vent a été notée : les pics obtenus proviennent des émissions de la station Dumont d’Urville.
(*) Un vent catabatique, du grec katabatikos qui veut dire descendant la pente, est un vent gravitationnel produit par le poids d’une masse d’air froide dévalant un relief géographique.


Concentration de IO et de NO2 à Dumont D’Urville

- Pour en savoir plus sur la "ML-CEAS".
Nos publications sur le sujet :



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