Quelle correction troposphérique humide pour l'altimétrie côtière et continentale ?
- Desportes, Charles (2008)
Thèse de doctorat
- Type de document
- Thèse de doctorat
- Diffusion
- Accès libre
- Titre
- Quelle correction troposphérique humide pour l'altimétrie côtière et continentale ?
- Auteur
- Desportes, Charles
- Directeur de thèse
- Eymard, Laurence
- Date de soutenance
- 2008-09-29
- École doctorale
- Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
- Structure de recherche
- Collecte Localisation Satellites (CLS)
- Sujet
- Sciences de la terre
- Résumé en français
- L'altimétrie spatiale a révolutionné l'océanographie. Comme le signal radar traverse l'atmosphère, de nombreux phénomènes doivent être pris en compte. La correction troposphérique humide, due à la vapeur d'eau de la troposphère, est déduite des observations d'un radiomètre micro-ondes. Mais près des côtes, les mesures sont contaminées par la présence dans son champ de vue de terres émergées, dont les caractéristiques sont trop différentes de celles d'une surface océanique : on ne parvient plus à déduire de façon aussi précise le contenu en humidité de l'atmosphère sous l'altimètre. La mesure altimétrique est donc peu précise elle aussi. Des applications variées tireraient grand profit d'une amélioration de la précision des mesures à proximité des côtes (voire au dessus des continents). Nous proposons dans cette thèse d'estimer la faisabilité d'une restitution opérationnelle de la correction troposphérique humide sur les zones de transition, qui vérifierait les contraintes liées au traitement de la mesure altimétrique en terme de précision et de résolution spatiale. Les méthodes actuelles de restitution près des côtes sont tout d'abord évaluées, puis nous proposons deux nouvelles méthodes de restitution, basées sur la " décontamination " préalable des mesures du radiomètre. Nous présentons ensuite le développement d'une méthode qui consiste à inverser plus globalement la correction troposphérique humide à partir de tous les paramètres déterminants, au moyen d'une méthode variationnelle unidimensionnelle (1D-Var). La méthode est appliquée enfin sur des données réelles, montrant ainsi la faisabilité de la méthode mais aussi les difficultés résiduelles et les incertitudes.
- Résumé en anglais
- Spatial altimetry revolutionized oceanography. As the radar wave travels trough the atmosphere, numerous phenomena have to be corrected for. One of the corrections, called "wet tropospheric correction," due to the water vapor in the troposphere, is deducted from microwave radiometer observations. This is a passive instrument, placed near the altimeter and dedicated to this retrieval. But near coasts, measurements are contaminated by land surfaces in the radiometer footprint. As land surface characteristics are too different from oceanic surfaces characteristics, the humidity retrieval method is unsuitable and altimetric measurements cannot be properly corrected. For future utilization of altimetric measurements near coasts, it is crucial to improve this correction. Many applications would benefit from precise altimetric measurements in coastal areas: tide models, mean sea level, regional circulation, hydrological budgets over continental basins, among others. We propose here to evaluate the feasibility of an operational retrieval of wet tropospheric correction in coastal areas with the required accuracy. A radiometer simulator is built and the current methods are evaluated with this tool. Two correction methods are then proposed. They propose to decontaminate the brightness temperatures near coasts. The latter was found to give better results. We develop then a one-dimensional variational method (1D-Var) to globally retrieve the wet tropospheric correction from all significant parameters. The method is then applied on actual data, which shows the feasibility of the method and also residual difficulties and uncertainties.
- Date de publication
- 2009-05-06T13:00:29
Citation bibliographique
Desportes, Charles (2008), Quelle correction troposphérique humide pour l'altimétrie côtière et continentale ? [Thèse de doctorat]