2006

Thèse

PEQUIGNOT Eric

Détermination de l'émissivite et de la température des surfaces continentales. Application aux sondeurs spatiaux infrarouges HIRS et AIRS/IASI.

Directeurs.rices de thèses : Chedin A. & Scott N.

Date 2006-10-19
Diplôme Ecole polytechnique

Fiche

Composition du jury

Katia Laval (LMD, présidente)
Thierry Phulpin (CNES, rapporteur)
Françoise Nerry (LSIIT, rapporteur)
François-Marie Bréon (LSCE, examinateur)
Sylvie Thiria (LODYC, examinateur)
Alain Chédin (LMD, directeur de thèse)

Résumé

Les surfaces continentales représentent environ un tiers de la surface totale de notre globe. Très hétérogènes spatialement et en constante évolution, elles jouent un rôle primordial dans les bilans énergétique, hydrique et carboné du système Terre car elles constituent une interface avec l’atmosphère et l’océan et sont par conséquent en interaction très forte avec ces deux compartiments, tout particulièrement l’atmosphère.
Si la mesure in situ fut la première et reste irremplaçable, l’observation spatiale de la Terre apparaît désormais indispensable par ses capacités de surveillance globale et continue, condition nécessaire à l’appréhension de l’ensemble des phénomènes naturels ou anthropiques qui contrôlent notre
environnement et son évolution.
L’originalité de ce travail réside dans l’utilisation des sondeurs infrarouges HIRS et AIRS pour caractériser les surfaces continentales au travers de deux paramètres clés : l’émissivité et la température de surface (ou température de  » peau « ).
L’émissivité est une propriété intrinsèque de la surface émettrice qui dépend à la fois de sa composition, de sa texture et de son contenu en eau alors que la température de surface est une variable thermodynamique qui dépend principalement des conditions d’insolation, de la composition et de la dynamique de la couche limite atmosphérique. Une bonne connaissance de ces deux variables est indispensable d’une part pour obtenir des informations sur la composition des sols et suivre leur évolution dans le temps et d’autre part pour estimer le bilan d’énergie à la surface de la terre. L’émissivité intervient aussi comme condition aux limites lors des processus l’interaction entre la surface et atmosphère. Souvent elle n’est pas bien prise en compte dans les modèles, induisant du même coup une erreur potentiellement importante dans l’estimation des flux d’énergie à la surface et dans le calcul de la température de surface. Enfin, la prise en compte du spectre de l’émissivité infrarouge au dessus des surfaces continentales permet d’améliorer la détermination des profils atmosphériques de température et de vapeur d’eau et la détection des aérosols et des nuages.

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