Composition du jury

Résumé

Dans cette thèse, nous étudions la couverture spatiale globale des nuages de glace et les propriétés optiques des cristaux qui les composent à partir des observations collectées par le lidar CALIOP (Cloud-Aerosol LIdar with Orthogonal Polarization) embarqué sur la plate-forme satellitale CALIPSO (Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations). Une attention particulière est donnée aux cirrus les plus fins optiquement : les cirrus subvisibles (τ ≤ 0. 03). La première partie du travail de thèse a consisté à développer un algorithme de détection de cirrus (dont les cirrus subvisibles) à partir des profils de rétrodiffusion mesurés par CALIOP. Deux années et demi d’observations collectées par CALIOP ont été traitées avec cet algorithme, ce qui a permis d’étudier la part des nuages de glace fins (τ < 3) et subvisibles (τ ≤ 0. 03) à l’échelle globale et de caractériser les propriétés optiques des cristaux qui les composent. Ces résultats ont été comparés aux climatologies établies par d’autres satellites et montrent que nous détectons plus de nuages subvisibles avec notre algorithme. Nous avons ensuite étudié le lien entre la circulation atmosphérique de grande échelle et la présence de cirrus (resp. Cirrus subvisibles) en couplant les champs de vents des réanalyses ECMWF (European Center for Medium-range Weather and Forecast) avec les observations CALIOP. Dans les Tropiques, nous avons étudié le lien entre la vigueur de la convection (indiquée par la valeur du vent vertical à 500 hPa) et la présence de cirrus. Aux moyennes latitudes, nous avons étudié le lien entre la vitesse des courants-jets et la présence de cirrus, et les propriétés optiques des cristaux. Enfin, afin d’analyser l’effet de la présence de cirrus sur la quantité de vapeur d’eau dans la haute troposphère et la basse stratosphère, nous avons utilisé les observations de l’instrument MLS (Microwave Limb Sounder) embarqué sur le satellite Aura qui sont co-localisées avec celles de CALIOP. Ceci a montré que la présence de cirrus subvisibles était associée à une anomalie de vapeur d’eau de 5–10 ppmv (et de température de -1°C), et celle des cirrus à une anomalie de 15–20 ppmv (et de température de -1°C) dans la haute troposphère.