Nous avons visité le Laboratoire d’Optique et Atmosphérique (LOA) à l’Université de Lille. Nous avons rencontré divers scientifiques qui nous ont présentés leurs recherches.
Un peu de théorie !
Yevgeny Deremian, chercheur dans le Laboratoire d’Optique et Atmosphérique nous a fait découvrir ce domaine passionnant. Nous avons débuté notre journée par une présentation théorique centrée sur les aérosols, le rayonnement solaire et thermique, les influences des nuages sur le climat.
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, les aérosols (poussière du désert, sel marin, cendre volcanique, pollen, fumée, pollution) peuvent se déplacer très loin du lieu d’origine comme nous pouvons voir sur ces images de la NASA : https://www.youtube.com/watch?v=oRsY_UviBPE
Les nuages sont un facteur important à étudier pour mesurer le changement climatique. Ils sont composés d’eau liquide ou solide. Pour former des nuages, il faut des aérosols qui contiennent des noyaux de condensation et permettent à la vapeur d’eau contenue dans l’air de se déposer sur les noyaux de condensation pour former les nuages.
Les nuages influencent le rayonnement solaire et le rayonnement thermique. Le rayonnement solaire, avec la présence de nuages, a tendance à refroidir la surface de la Terre puisque les nuages empêchent une grande partie des rayons du Soleil d’arriver sur le sol. Mais les nuages influencent aussi le rayonnement thermique qui empêche l’air chaud de s’évacuer vers le haut. L’augmentation de la pollution (donc des aérosols) a un impact sur la température sur Terre, et provoque un changement du climat.
Heureusement que nous avons des instruments pour mesurer tout ça ! Entre autre, le photomètre, instrument très utile, servant à mesurer la quantité de lumière capté par l’instrument et à étudier plus globalement l’atmosphère, les nuages…
On prend de la hauteur !
Suite aux explications de Yevgeny Derimian , nous sommes montés sur le toit pour voir ces fameux photomètres en pleine action. Nous avons rencontrés plusieurs chercheurs qui nous ont expliqué que tous les photomètres ont été réglés sur un photomètre de référence, séparé de tous les autres, au point le plus élevé. Les photomètres sont fabriqués en France spécialement sur commande car ils ne sont pas destiné à la vente pour le grand public.
Etant donné que les photomètres ont besoin de capter la lumière du soleil, leur efficacité dépend en partie de la météo, il est donc parfois plus difficile d’étudier le ciel dans le Nord de la France. Cependant la plupart du temps les chercheurs arrivent tout de même à collecter des données la plupart du temps. Certains photomètres seront envoyés en expédition sur des bateaux à travers l’océan à la recherche de nouvelles données qui seront envoyées à la NASA.
Nous avons également découvert un instrument météorologique : le pluviomètre, destiné à mesurer la quantité de précipitations (surtout la pluie) tombée pendant un intervalle de temps donné en un endroit.
On a rencontré un doctorant !
Redescendus, nous avons rencontré Vivian, doctorant, qui travaille avec d’autres chercheurs à l’international sur sa thèse sur les aérosols. Pour les étudier, il nous a présenté son instrument, le LIDAR; un laser permettant de mesurer la présence d’aérosols et de nuages dans le ciel du campus. Il se trouve sur son lieu de travail, pointé vers le ciel, avec une panoplie d’écrans et de papiers disposés sur les bureaux.
Il attend bientôt son grand frère, un laser plus performant qui permettra d’étudier le ciel à une plus grande altitude. Ses travaux permettront d’en savoir plus sur les propriétés des aérosols et leurs effets sur le climat, une thématique importante pour mieux comprendre et lutter contre le changement climatique.
« Je ne donne pas cher de la peau des écrans » Vivian
Vivian nous a de plus fait part d’une anecdote drôle; en nous montrant un écran fissuré il nous raconte qu’une fois, en sous-estimant la puissance de la lumière du laser, le laser a endommagé l’écran alors qu’un chercheur l’utilisait. Des protections (lunettes, blouse) sont d’ailleurs requises pour tous les chercheurs qui travaillent dans le bureau quand le laser est en marche, la lumière du laser étant dangereuse pour la peau et surtout les yeux de l’Homme.
Afin de prévenir de ces dangers, un panneau de prévention est accroché à la porte de tous les bureaux où se situent un puissant laser :
Si vous le reconnaissez, faites bien attention et assurez vous que le laser n’est pas en marche et/ou que vous avez toutes les protections nécessaires avant d’entrer.
Expérimentons !
POURQUOI LE CIEL EST BLEU ?
La diffusion de lumière est une technique de mesure établie et précise pour la caractérisation de la taille des particules dans les suspensions et les émulsions. Expérience et explication de la diffusion de lumière, application de cette technique à des fins technologiques et scientifiques. Le couleur du ciel est un phénomène physique lié à la longueur d’onde. L’atmosphère laisse passer les ondes avec une petite longueur, et cette longueur d’onde apparaît bleu à nos yeux. Les longueurs d’ondes ont une influence sur la couleur de la lumière. Les ondes que l’œil humain est capable de voir font partie de ce que l’on appelle la «lumière visible», et certaines tailles d’onde comme les infrarouges ou les ultraviolets sont des lumières que nous, humains, ne voyons pas. Quand le soleil se couche, l’épaisseur géométrique parcourue dans l’atmosphère (autrement dit : la distance parcourue par la lumière dans l’atmosphère) est plus grande, la longueur d’onde est donc plus grande et nous la percevons rouge.
POURQUOI LE LAIT ÉCLAIRÉ EST JAUNE ?
Yevgeny Deremian a ensuite réalisé une expérience pour illustrer la diffusion de lumière. En général, la diffusion est la pénétration de particules d’une substance dans une autre, provoquée par la mouvement des molécules, en fonction de la concentration des substances. Lorsqu’on éclaire l’eau d’un aquarium, on observe une couleur blanche, mais en ajoutant du lait dans l’aquarium, les molécules de lait absorbent une certaine taille d’onde qui est principalement le bleu, la couleur rouge devient dominante et du jaune apparaît sur le mur.
Article rédigé par les stagiaires de seconde Keven, Matthias, Polina et Nabeeha.
