Properties of polar mesospheric clouds measured by Odin/OSIRIS in the northern hemisphere in 2002–2005

Interseasonal variations in the properties of Polar Mesospheric Clouds (PMC) measured by the Optical Spectrograph and InfraRed Imager System (OSIRIS) on the Odin satellite during the northern hemisphere (NH) summers of 2002–2005 are described in this work. The lowest PMC latitudes were about 50°N for every season with the number of detections smallest in 2002 and largest in 2004. In 2004 and 2005, the detection of PMCs at lower latitudes was asymmetric with the larger number of clouds observed during the first half and fewer at during the second half of the season. PMC occurrence frequency in 2002 was 25–30% lower than in 2003–2005, and the season duration was shortest in 2002 and longest in 2004. For all NH seasons except 2002, PMC occurrence frequency was systematically 20–50% higher than the Solar Mesosphere Explorer climatology. Similar to PMC occurrence frequency, cloud brightness was lowest in 2002 and highest in 2004 at all latitudes. The daily mean brightness maximum at 50°–60°N was less than 8% of that at highest latitudes. This contrasts with the maximum PMC occurrence frequency that reached nearly 30% at these latitudes in 2004 and 2005. PMC brightness showed no apparent seasonal asymmetry at lower latitudes in 2004 and 2005 that was seen in the occurrence frequency. Significant, by about a factor of 2, oscillations observed in the daily mean cloud brightness at high latitudes were also not seen in the corresponding occurrence frequency. These results suggest that the occurrence frequency alone does not provide detailed information on the cloud population and ice mass in the mesosphere. There is no significant interannual variability in the seasonal mean OSIRIS PMC altitude. Its value was very close to 8350 km for all seasons except 2004 when it was 83.42 km. The mean PMC altitudes for each season increased by 0.3–0.6 when the minimum altitude in the database was increased from 80 to 82 km.

PACS Nos.: 92.05.Fg, 92.60.hc, 92.60.Jq, 92.60.Mt, 92.60.Nv, 92.60.Vb

Nous présentons ici les variations d'une saison à l'autre des propriétés des nuages mésosphériques polaires (PMC) mesurées à l'aide du spectromètre optique et du système d'imagerie infrarouge (OSIRIS) du satellite Odin pendant les étés 2002-2005 dans l'hémisphère nord (NH). Les lattitudes des PMC les plus basses sont de 50°N pour toutes les saisons avec le plus petit taux d'observation en 2002 et le plus grand en 2004. En 2004 et 2005, la détection des PMC aux basses latitudes était hors de phase avec le plus grand nombre de nuages observés pendant la première moitié de la saison d'observation et le plus petit nombre de la deuxième moitié. La fréquence d'apparition des PMC en 2002 était 25–30% plus faible qu'en 2003–2005 et la saison a été plus courte en 2002 et plus longue en 2004. Pour toutes les saisons NH, excepté en 2002, la fréquence d'apparition des PMC était systématiquement 20–50% plus haute que la climatologie Solar Mesospheric Explorer. En parallèle avec la fréquence d'apparition des PMC, la brillance des nuages était plus basse en 2002 et plus élevée en 2004 à toutes les latitudes. La clarté quotidienne maximale moyenne à 50°–60°N était 8% plus faible qu'aux latitudes plus élevées. Ceci contraste avec le maximum d'apparition des PMC qui a atteint presque 30% à ces latitudes en 2004 et 2005. La brillance PMC n'a pas montré l'asymétrie saisonière aux basses latitudes en 2004 et 2005 qui a été vue dans la fréquence d'apparition. Significatement par un facteur approximativement de 2, les oscillations observées dans la brillance des nuages à haute latitude n'ont pas été observées dans la fréquence d'apparition correspontante. Ceci suggère que la fréquence d'apparition à elle seule ne donne pas d'information détaillée sur la population des nuages ni sur les masses de glace dans la mésosphère. Il n'y a pas de variation d'une année à l'autre dans l'altitude moyenne saisonnière des PMC OSIRIS. Sa valeur est très près de 83 km pour toutes les saisons, excepté en 2004 où elle était 83.42 km. L'altitude moyenne des PMC pour chaque saison augmentait de 0.3–0.6 km quand l'altitude minimum dans la base de données augmentait de 80 à 82 km.

[Traduit par la Rédaction]