Description des propriétés macrophysiques et microphysiques des nuages par télédétection active et passive (application à la campagne aéroportée FRENCH/DIRAC)

Abstract

Les nuages sont l'une des principales sources d'incertitudes de la prévision du climat futur de la Terre. L'étude présentée vise à développer des méthodes affinant la description tant macrophysique que microphysique des nuages à partir de mesures aéroportées. Ces méthodes peuvent être à terme appliquées à des mesures spatiales du type de celles du train de l'espace, l'A -train. A cet effet, les mesures de deux radiomètres (POLDER et MiniMIR) et d'un lidar (LEANDRE) acquises pendant la campagne aéroportée FRENCH/DIRAC sont exploitées. Une méthode d'absorption différentielle est développée et utilisée pour corriger les mesures des deux radiomètres POLDER et MiniMIR de l'absorption par les gaz atmosphériques. POLDER, avec son large champ de vue, effectue une mesure radiométrique multidirectionnelle. La luminance multidirectionnelle d'une scène nuageuse est obtenue en la suivant sur plusieurs acquisitions successives de l'instrument. POLDER et LEANDRE permettent une évaluation de l'altitude des nuages. Le lidar fournit l'information la plus précise et peut permettre de discriminer les sommets et les bases de plusieurs couches nuageuses.Par des méthodes stéréoscopiques ou basées sur l'absorption par le dioxygène, POLDER fournit une information sur l'altitude des nuages. Celle-ci est moins précise mais présente l'avantage de rendre compte du large champ spatial couvert par l'instrument. Les mesures polarisées de POLDER ou de LEANDRE permettent une estimation de la phase thermodynamique des nuages, mais par commodité, une méthode simple basée sur le rapport des luminances mesurées dans le visible et le moyen infrarouge par MiniMIR est développée et privilégiée dans cette étude. Finalement, une méthode d'estimation optimale est développée et mise en œuvre pour déterminer l'épaisseur optique des nuages et la dimension des particules qui les constituent à partir de mesures passives dans le visible et dans le moyen infrarouge. Comparée aux méthodes précédemment développées au laboratoire, cette méthode permet d'obtenir des précisions similaires sur les paramètres nuageux déterminés. Toutefois, elle offre l'avantage d'exploiter naturellement les mesures multidirectionnelles de POLDER ainsi que d'autres informations ou données auxiliaires. De part sa modularité, cette méthode pourrait permettre d'exploiter en synergie les mesures de l'A-train.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF