Série de mesures susceptibles de battre des records

1926, année de naissance de la reine Elisabeth II, marque également le début de la plus longue série ininterrompue de mesures mondiales de la colonne d’ozone dans l’atmosphère. Les premières mesures ont été effectuées à Arosa (GR). Pour des raisons logistiques, un déménagement à Davos (GR) a eu lieu il y a un peu plus de six ans. Depuis, les mesures y sont effectuées sans interruption par l’Observatoire physico-météorologique de Davos/Centre de rayonnement mondial (PMOD/WRC)¹ pour le compte de MétéoSuisse².

Mais que fait-on exactement à Davos ? Des spectrophotomètres mesurent l’absorption des rayonnements solaires ultraviolets par l’atmosphère à différentes longueurs d’onde. Cela permet de déduire la teneur totale d’ozone dans la colonne d’air au-dessus de la station de mesure.³ Cette méthode est actuellement considérée comme la plus précise pour déterminer la teneur totale en ozone et sert également à valider les mesures satellitaires à grande échelle.

Les mesures de l’ozone jouent un rôle particulièrement important depuis les années 1970. En effet, les gaz à effet de serre fluorés (CFC), qui étaient autorisés à l’époque – ils sont interdits aujourd’hui – ont contribué à la destruction de la couche d’ozone et donc à l’augmentation des rayons ultraviolets à la surface de la Terre, avec des conséquences importantes sur l’environnement et la santé⁴. D’après Julian Gröbner, co-directeur du WRC et directeur de la section Ozone, les séries de mesures sur plusieurs années comme celles réalisées à Arosa/Davos sont nécessaires pour constater les changements relativement faibles de la couche d’ozone par rapport aux grandes variations naturelles.

Inventaire des principales mesures climatiques en Suisse

Outre les plus longues archives continues de mesures de l’ozone, la Suisse détient d’autres observations climatiques sur le long terme susceptibles de battre des records : la température et les précipitations sont par exemple mesurées sans interruption depuis plus de 150 ans, et les données sur les glaciers remontent à la fin du XIXe siècle. Avec ces données, et beaucoup d’autres, la Suisse apporte une contribution importante au programme international « Global Climate Observing System » (GCOS), qui garantit une observation systématique et de haute qualité du climat (encadré). Le plan actuel de mise en oeuvre du GCOS (2022)⁵ spécifie les 55 variables climatiques essentielles (VCE) qui contribuent à la caractérisation du climat de la Terre et de son changement. En Suisse, 34 variables climatiques font l’objet d’une observation systématique et sont documentées dans le rapport intitulé « Système national d’observation du climat », l’inventaire suisse du GCOS. La prise en compte des VCE et des séries de mesure dans l’inventaire répond à des critères définis et les séries de mesures répertoriées sont toutes collectées conformément aux normes de qualité internationales.

Pour chaque VCE (p. ex. l’ozone), l’inventaire du GCOS fournit une description des mesures effectuées en Suisse, mentionne la base légale et fournit des informations sur les séries de mesures à long terme et leur pertinence au niveau international. L’inventaire présente également sept centres internationaux situés en Suisse qui contribuent également au GCOS. Ainsi, le Service mondial de surveillance des glaciers (WGMS) garantit la disponibilité mondiale des données de mesure des glaciers, tandis que le World Calibration Centre de l’Empa (WCC-Empa) définit des normes de référence pour la mesure des gaz rares dans l’atmosphère. L’inventaire répertorie aussi les VCE, les mesures correspondantes et les centres internationaux potentiellement en danger. Par sa contribution au GCOS, la VCE vise à protéger durablement ces séries de mesures et ces centres.

Dernières évolutions dans l’observation du climat en Suisse

Le premier inventaire suisse du GCOS a été publié en 2007 et révisé en profondeur pour la première fois en 2018. Au vu des progrès réalisés dans l’observation systématique du climat et des développements correspondants en Suisse, le Swiss GAW/GCOS Office a coordonné une deuxième révision en impliquant 29 institutions partenaires nationales. Le dernier rapport est disponible depuis l’été 2025 sur le site du Swiss GAW/GCOS Office⁶.

Au cours de cette révision, chaque chapitre a été actualisé. Parmi les nouveautés importantes, on peut citer l’intégration du Central Calibration Laboratory (CCL-METAS), qui fournit des valeurs de référence pour dix composés organiques volatils (COV) halogénés. L’ECV (Evaporation from land, évaporation de l’eau) a également été ajoutée. La Suisse dispose de mesures pertinentes réalisées à l’échelle internationale sur plusieurs années pour cet indicateur. Le chapitre consacré à la mesure de l’humidité du sol a été entièrement remanié suite à la décision du Conseil fédéral de 2022.

L’inventaire GCOS documente également les nouveaux développements dans le domaine de l’observation du climat, comme le recours accru à des réanalyses pour mieux comprendre les modèles climatiques passés ou l’intégration de variables proxy, c’est-à-dire de données climatiques indirectes telles que les carottes de glace ou les cernes des arbres. Autre nouveauté, l’inventaire sera dorénavant actualisé régulièrement, car l’observation systématique du climat reste de la plus haute importance. Dans ce contexte, il est également essentiel de perpétuer la plus longue série ininterrompue de mesures de l’ozone à Arosa/Davos, qui sera d’ailleurs célébrée à l’occasion de son centenaire le 25 juillet 2026 dans le cadre d’un symposium organisé au PMOD/WRC. Julian Gröbner, co-directeur du WCR, explique que « les mesures de l’ozone seront particulièrement importantes au cours des 50 prochaines années pour analyser la reconstitution de la couche d’ozone et les effets encore incertains du changement climatique sur la teneur en ozone ».

Cet article a été initialement publié dans le ProClim Flash et est disponible ici.

Texte : Ladina Pfister et Michelle Stalder travaillent au Swiss GAW/GCOS Office de l’Office fédéral de météorologie et de climatologie MétéoSuisse.

Contact : gaw-gcos@meteoswiss.ch

Références et liens complémentaires :

• ¹ PMOD/WRC. Série de mesures de l'ozone à Arosa/Davos. https://www.pmodwrc.ch/forschung-entwicklung/ozon/ozon-messreihe-aus-arosa-davos/
• ² MétéoSuisse. Mesures de l'ozone https://www.meteosuisse.admin.ch/meteo/systemes-de-mesure/atmosphere/mesures-d-ozone.html
• ³ Gröbner, J., Schill, H., Egli, L., Stübi, R. (2021). Consistency of total column ozone measurements between the Brewer and Dobson spectroradiometers of the LKO Arosa and PMOD/WRC Davos. Atmos. Meas. Tech., 14, 3319–3331, doi: 10.5194/amt-14-3319-2021
• ⁴ Staehelin, J., Viatte, P., Stübi, R., Tummon, F., Peter, T. (2018). Ozone measurements at Arosa (Switzerland): History and scientific relevance. Atmos. Chem. Phys., 18, 6567-6584, doi: 10.5194/acp-18-6567-2018
• ⁵ World Meteorological Organization (2022). The 2022 GCOS Implementation Plan. WMO, Geneva, Switzerland. https://library.wmo.int/records/item/58104-the-2022-gcos-implementation-plan-gcos-244
• ⁶ GCOS inventaire. https://www.meteoswiss.admin.ch/about-us/research-and-cooperation/programmes-gaw-ch-and-gcos-ch/gaw-ch-and-gcos-ch-reports.html
• ⁷ World Meteorological Organization (2025). About Essential Climate Variables. Disponible sous: https://gcos.wmo.int/site/global-climate-observing-system-gcos/essential-climate-variables/about-essential-climate-variables