Etude de la surface de la mer pour les simulations hyperfréquences actives et passsives par un modèle à double échelle

Study of sea surface covered and not covered by breaking waves to improve active and passive microwave simulations over oceans by a double scale model

• Auteur / Autrice : Majed Keriaki
• Direction : Laurence Eymard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques de la modélisation, simulations et applications de la physique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergie des vagues

Océanographie -- Recherche

Télédétection hyperfréquence

Télédétection

Hydrographie

Radar en océanographie

Résumé

Le but de cette thèse est de proposer une représentation réaliste de la surface de la mer pour mieux simuler les grandeurs de télédétection au-dessus par le modèle de double échelle de l'Université Catholique de Louvain. Nous utilisons d'abord une méthode ''bulk'' pour calculer le flux de quantité de mouvement entre l'air et la mer. Cette méthode offre une bonne description spectrale des vagues dans la partie non couverte par du déferlement. Elle améliore, en réalité, la sensibilité des simulations sur la vitesse du vent et sur la stabilité atmosphérique qui se révèle importante à prendre en compte pour l'inversion du flux de quantité de mouvement à partir des mesures radiométriques. Ensuite, nous proposons un modèle permettant de tenir compte de la diffusion électromagnétique par les zones de déferlement. Ce modèle est unificateur car il utilise plusieurs approches existant déjà avant de les généraliser pour décrire de façon cohérente l'effet des fortes rugosités et de la couche d'écume, qui existent au sein des zones de déferlement, sur les simulations des mesures actives et passives

The aim of this thesis is to propose a realistic representation of the sea surface to improve simulations of remote sensing measurements above it using the double scale model of the University Catholique de Louvain. We use at first the ''bulk'' method to evaluate the momentum flux between air and sea. This method allows us to obtain a good distribution of the spectral density of waves in the regions that do not contain breaking waves, and improves the sensitivities of active and passive UCL simulations on wind speed and atmospheric stability. We showed that atmospheric stability must be taken into account in any algorithm for deducing the momentum flux using sea surface brightness temperatures. Then, we propose a model that takes into account the electromagnetic scattering by breaking zones. This model uses several approaches which exist in the literature. These approaches are generalised and gathered to obtain a unique model that estimates correctly the effects of ripples and foam coverage, composing any breaking zone, on both active and passive simulations