Pierre H. FLAMANT

Les lidars rétrodiffusion aérosols nuages sont utilisés au sein des réseaux de mesures sol en pollution, météorologie et climat. Leur fonctionnement en détection continue permet la mesure de la composition de l’air en particules et gaz minoritaires, et des variables dynamiques et thermodynamiques.

Quels sont les principes et les caractéristiques du lidar ? Quelles en sont les utilisations actuelles et futures, eu égard aux évolutions récentes de ce dispositif ? 

On appelle géolidar un lidar géophysique tourné vers l’étude des surfaces terrestres et l'exploration planétaire.

Cet article présente les différentes méthodes de télédétection par lasers (LIDAR) atmosphériques, leurs applications ainsi que des exemples illustratifs. La méthode LIDAR basée sur la diffusion élastique par les molécules et les particules est la plus fréquemment mise en oeuvre. Des réseaux de LIDAR sont aujourd'hui développés pour la surveillance des aérosols et pour établir des climatologies nuageuses très documentées. Cette méthode simple et efficace est complétée par des mesures de dépolarisation et bien souvent par des mesures Raman vibrationnelles utilisant l'azote de l'air pour une meilleure restitution des grandeurs recherchées. La présentation des principes des autres méthodes, Raman, absorption différentielle et Doppler, complète le panorama des LIDAR atmosphériques et météorologiques usuels.

Abréviation de l’anglais « light detection and ranging », le lidar désigne une méthode de mesure optronique qui se fonde sur les caractéristiques d’une lumière laser après diffusion par le milieu à étudier (étendu et peu dense), c’est-à-dire après interaction avec les molécules et particules en suspension. La complexité de l’instrumentation, ainsi que sa mise en œuvre (compacité, fiabilité, sécurisation…), sont fonction de l’application recherchée (atmosphérique, industrielle, scientifique). L’article explique le principe et le fonctionnement des différents lidars existants sur le marché et la nécessité de rédiger un cahier des charges pour y préciser les paramètres importants : grandeur à mesure, portée, précision, échantillonnage spatial et temporel.