La physique de l'atmosphère

La comparaison d'un limbe solaire observé au sol et en orbite, montre le rôle de l'atmosphère. Le limbe observé au sol peut s'étaler sur plusieurs secondes d'arc. C'est pourquoi l'observation concomitante du diamètre en orbite et au sol permettra de séparer les variations d'origine solaire des variations d'origine atmosphérique.

Mais pour extraire l'information solaire d'une mesure au sol, il convient de comprendre tout le processus d'altération du limbe par diffusion et turbulence. Des mesures simultanées au sol et en orbite sont prévues qui permettront de déduire l'effet intrinsèque de la turbulence puisque les mesures seront effectuées par deux instruments identiques. Si l'effet de l'atmosphère sera facilement mis en évidence, il restera à le quantifier. Les conditions de turbulence seront mesurées par un instrument indépendant permettant d'évaluer la dégradation du front d'onde induite par la turbulence atmosphérique, mais également par la connaissance de la localisation des couches turbulentes responsables de la dégradation des images (paramètre de Fried r₀, l'échelle externe de cohérence spatiale L₀, le domaine d'isoplanétisme ₀, le(s) temps caractéristique(s) d'évolution du front d'onde ₀ et le profil de turbulence C_n²(h)). L'estimation de ces paramètres repose sur un modèle de turbulence (Kolmogorov, von Karman, ...) dont le choix sera validé par nos observations, plusieurs modèles étant a priori utilisables (Voitsekhovich, 1995).

Le rôle du domaine ultraviolet est considéré dans les modèles climatique stratosphère-troposphère. La variabilité dans l'UV doit être mesurée avec précision et plus spécifiquement celle correspondant à la photochimie de l'ozone qui conditionne la température et la dynamique de la stratosphère. Le modèle de Rozanov et al., (2002) montre les domaines spectraux pour lesquels température et concentration de l'ozone présentent la plus grande sensibilité. L'utilisation de la variabilité de ces domaines spectraux mesurés par PICARD permettra d'étudier la réponse précise de la stratosphère à la variabilité UV et le couplage avec la troposphère.