Exploitation des observations satellitaires IASI couplées à un modèle régional pour l'amélioration de la prévision des épisodes de pollution en ozone

Exploitation of IASI satellite observations coupled to a regional model for the improvement of ozone pollution peaks

• Auteur / Autrice : Anne Boynard
• Direction : Cathy Clerbaux, Matthias Beekmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets de la pollution

Ozone

Mots clés libres

Ozone troposphérique

Pollution

Télédection

Iasi

Modélisation

Méthode d'assemble

Résumé

Les observations satellitaires contribuent désormais à la surveillance de la composition troposphérique et à la prévision de la qualité de l'air, en fournissant une information quantitative sur l'ozone et ses précurseurs. L'objectif de ces travaux de thèse a été d'exploiter le couplage entre les observations satellitaires IASI, qui a été lancé à bord du satellite MetOp en octobre 2006, et le modèle CHIMERE, afin de documenter l'amélioration de la prévision de la qualité de l'air. Ces travaux s'appuient d'abord sur l'inversion des concentrations d'ozone à partir des spectres infrarouges mesurés par l’instrument IASI pour restituer des colonnes totales d’ozone et des colonnes partielles d'ozone notamment dans la troposphère. Ces mesures ont été validées par des observations indépendantes : les colonnes totales sont comparées à des mesures ultra-violettes fournies par l’instrument satellitaire GOME 2 (également à bord du satellite MetOp) et les instruments au sol du réseau Brewer-Dobson mais également des mesures infrarouges (TES et AIRS). Les colonnes partielles sont, elles, comparées à des mesures de ballons sondes. Un autre volet de mes travaux de thèse consiste à préparer l’assimilation des données IASI dans le modèle CHIMERE, en utilisant un Filtre de Kalman d’Ensemble. Cette méthode permet d’établir les covariances des erreurs du modèle à partir d’un ensemble de différentes configurations du modèle. Dans ce contexte, un travail sur la construction d'un ensemble reflétant au mieux la réalité a été entrepris. La qualité de l'ensemble a été évaluée, dans la dimension verticale et en surface, à partir de différents outils, qui reposent tous sur des comparaisons aux observations.