Estimation des paramètres de surface des océans et de la banquise à partir d’observations micro-ondes basses fréquences

Estimation of ocean and sea ice parameters from low microwave frequencies

• Auteur / Autrice : Lise Kilic
• Direction : Catherine Prigent, Filipe Aires
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océan, Observations spatiales
• Date : Soutenance le 30/09/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (Paris ; 2002-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacqueline Boutin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Noëlle Houssais, Stephen English, Pierre-Yves Le Traon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédérique Rémy, Jean Tournadre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesure

Glace de mer

Transfert radiatif

Satellites artificiels en télédétection

Régions polaires

Changements climatiques

Mots clés libres

Télédétection

Océan

Glace de mer

Observations satellites micro-ondes

Transfert radiatif

Inversion

Remote sensing

Ocean

Sea ice

Microwave satellite observations

Radiative transfer

Inversion

Résumé

Les océans et la banquise jouent un rôle important dans le système climatique et météorologique. Une future mission satellite en micro-ondes passives basses fréquences, conçue pour observer les régions polaires est actuellement à l’étude à l’Agence Spatiale Européenne pour l’expansion du programme Copernicus. Les observations satellites en micro-ondes passives permettent une observation de la surface de la Terre par tous temps, aussi bien de jour que de nuit. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’estimation des paramètres de surface de l’océan et de la banquise à partir des observations satellites micro-ondes passives basses fréquences. L’objectif est de développer de nouvelles méthodes d’estimation de ces paramètres qui soient plus efficaces et adaptées à la future mission satellite micro-onde passive CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer). La première partie de la thèse traite de l’estimation des paramètres océaniques tels que la température de la surface de la mer, la salinité et la vitesse du vent océanique. La deuxième partie traite de l’estimation des paramètres de la banquise tels que la concentration en glace, l’épaisseur de neige et la température d’interface neige-glace. Enfin, avec les méthodes développées dans cette thèse les performances de la mission CIMR sont évaluées et comparées à celles des missions actuelles.

The oceans and sea ice play an important role in the climate and weather system. A future low-frequency passive microwave satellite mission designed to observe the polar regions is currently under study at the European Space Agency for the expansion of the Copernicus programme. Passive microwave satellite observations provide all-weather observation of the Earth surface, both day and night. In this thesis, we are interested in estimating ocean and ice surface parameters from low-frequency passive microwave satellite observations. The objective is to develop new methods for estimating these parameters that are more efficient and adapted to the future passive microwave satellite mission CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer). The first part of the thesis deals with the estimation of ocean parameters such as sea surface temperature, salinity and ocean wind speed. The second part deals with the estimation of sea ice parameters such as sea ice concentration, snow depth and snow-ice interface temperature. Finally, with the methods developed in this thesis, the performances of the CIMR mission are evaluated and compared with the current missions.