Recherche Avancée

Thèse soutenue

Radiométrie micro-onde de la neige : Interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentation dans les alpes

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Auteur / Autrice : Isabelle Sherjal
Direction : Michel Fily, Jean-Pierre Benoist
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (Grenoble ; 1958-2016)

Résumé

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L'objectif des études en télédétection au laboratoire de glaciologie et de géophysique de l'environnement est de pouvoir mesurer de l'espace les paramètres géophysiques importants caractérisant la surface des calottes polaires, tels que les zones de fonte, la température et l'accumulation de neige. De plus, les mesures satellitaires dans le domaine des micro-ondes offrent l'avantage d'être peu sensibles aux effets atmosphériques et de fournir des informations sur une épaisseur du manteau neigeux de quelques centimètres a plusieurs mètres. Un modèle semi-empirique base sur le transfert radiatif et un modèle thermodynamique simple ont permis, moyennant l'hypothèse d'une émissivite constante et l'ajustement du coefficient d'extinction dans le milieu, de reconstruire les températures de brillance mesurées par le satellite (données ssm/i), a partir des seules températures de l'air dont nous disposions. Cette méthode a été testée sur deux sites d'antarctique présentant des caractéristiques de neige différentes. Ce modèle a ensuite été inverse de façon a déterminer la température de surface de la neige a partir des mesures satellitaires. Le problème est actuellement sous déterminé, cependant les résultats sont prometteurs. De manière a valider les modèles, nous avons acquis simultanément, en un site glaciaire du massif du Mont-Blanc, des mesures radiométriques a plusieurs fréquences et angles d'incidence, avec le radiomètre Portos du Cnes, fixé a une télécabine, et des mesures des caractéristiques du manteau neigeux. Ces mesures ont été étalonnées, corrigées de l'angle local d'incidence, l'effet du diagramme d'antenne sur la mesure angulaire a été évalué. Elles ont alors été comparées aux valeurs simulées par un modèle d'émissivite de la neige pour un milieu uniforme et stratifie et a un modèle de transfert radiatif. Les problèmes de caractérisation de la structure de la neige pour les micro-ondes et de modélisation de la diffusion par les cristaux ont été soulevés.