UNIVERSITÉ D'ORLÉANS - Laboratoire de physique et chimie de l ...

Les enjeux scientifiques importants liés à la mesure du formaldéhyde (H2CO) nous ont amené
à envisager sa mesure in situ en région tropicale, au cours d’une période convective qui devait
être le cadre du vol de SPIRALE initialement prévu en Octobre 2007. Etant donné que ce
composé devait être mesuré pour la première fois par notre instrument, il a été nécessaire de
conduire un certain nombre d’études préliminaires au cours de la phase préparatoire du vol.
Ce chapitre dédié à l’étude de la faisabilité de la mesure du formaldéhyde est organisé de la
façon suivante : la section (3.1) présente la simulation que j’ai réalisée, dont l’objectif à
consisté à sélectionner la raie d’absorption de H2CO la plus appropriée pour sa mesure
atmosphérique. La section (3.2) présente le test expérimental qui a consisté à réaliser la
mesure in situ de ce composé en chambre de simulation atmosphérique. Enfin, la section (3.3)
présente les profils verticaux de rapports de mélange de H2CO obtenus au cours des vols
intertropicaux de SPIRALE de Juin 2005 et Juin 2008. Ceux-ci sont analysés et comparés à
ceux disponibles dans la littérature.
3.1. Simulation des spectres d’absorption : choix des
raies
Une étude importante menée en amont d’un vol consiste à définir la raie d’absorption la plus
appropriée pour la mesure atmosphérique d’un composé donné. Etant donné que la mesure de
SPIRALE s’effectue dans une cellule ouverte à l’atmosphère, il est nécessaire de tenir compte
de la présence du maximum d’espèces chimiques atmosphériques dont les raies d’absorption
sont susceptibles de gêner celles du composé que l’on souhaite mesurer. La simulation des
raies d’absorption est à ce titre très utile car elle permet de mettre en évidence l’absorption qui
est susceptible de se produire en conditions atmosphériques, pour une molécule donnée ou
pour toutes les molécules répertoriées dans les bases de données.
3.1.1. Exploitation de la base de données HITRAN
La simulation des raies d’absorption s’effectue grâce à un programme informatique existant,
développé au LPC2E, s’appuyant sur les paramètres spectraux de la base de données
HITRAN 2004 (Rothman et al., 2005). Ce programme, intitulé « Base 3 », permet de
visualiser de façon interactive les intensités des transitions dans l’infrarouge des principales
molécules présentes dans l’atmosphère. De plus, il permet de synthétiser les spectres
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