CLS

Tendance et variabilité de la vapeur d’eau atmosphérique :
application à la correction troposphérique altimétrique.
Sujet
Le niveau moyen global des océans est un des indicateurs les plus importants du réchauffement climatique. Son
suivi précis, grâce notamment aux altimètres, est donc d'une importance majeure, non seulement pour la
compréhension du climat mais aussi pour les conséquences socio-économiques de son élévation. L'exploitation
des mesures altimétriques sur l'océan repose sur la possibilité de corriger la mesure de trajet du signal radar de
toutes les perturbations qui l'affectent. L’une d’entre elles, la correction troposphérique humide, directement
proportionnelle au contenu intégré en vapeur d’eau dans l’atmosphère, est fournie par un instrument dédié
(un radiomètre micro-ondes) fonctionnant dans des canaux proches de la raie d’absorption de la vapeur d’eau.
Cette correction constitue aujourd’hui le premier poste d’erreur dans l’estimation de l’élévation du niveau des
mers. La plupart des radiomètres utilisés sur les missions altimétriques ont dérivé dans le temps, et malgré les
efforts mis en œuvre pour évaluer et corriger ces dérives instrumentales, une incertitude importante demeure
sur la stabilité de cette correction.
Les méthodes de détection et d’évaluation des dérives sont basées sur les suivi des températures de brillance
mesurées sur des cibles stables (Océan froid ou cibles continentales spécifiques), sur la comparaison avec
d’autres radiomètres présents sur des missions altimétriques, ou bien encore sur la comparaison avec des
sorties de modèles météorologiques (ECMWF ou NCEP). Ces différentes analyses font apparaître de nombreuses
incohérences et la nécessité de leur compréhension. En particulier le risque devient important d’interpréter
une variation naturelle du signal (qu’on souhaite prendre en compte dans le produit altimétrique) comme une
dérive instrumentale.
Afin de répondre aux objectifs fixés par le GECOS, il devient donc nécessaire de développer de nouvelles
méthodes, basées sur les radiosondages, sur les autres radiomètres de vapeur d’eau en vol, sur les réanalyses
modèles, pour qualifier les corrections troposphériques humides disponibles et les corriger si nécessaire.
Le travail demandé dans le cadre de ce stage consistera à analyser à l’aide de méthodes statistiques (EOF,
SVD) les différences entre les différents produits de vapeur d’eau disponibles sur la période couverte par les
altimètres (1992-aujourd’hui). Les différences seront analysées en intensité, distribution géographique et
tendances temporelles. Les produits de vapeur d’eau analysés proviendront des radiomètres micro-ondes en
vol sur la période (AMSU-A, AMSR, SSM/I, TRMM/TMI).
Compétences requises

Maîtrise d’au moins un langage de programmation: pvwave, fortran, matlab

Bases solides en mathématiques, traitement de signal et traitement de données

Goût pour les sciences de l’environnement

Curiosité scientifique et autonomie

Bonne capacité d’organisation : rigueur dans la gestion des données et la documentation des codes
développés
Encadrement
Le stagiaire sera basé à la Direction Océanographie Spatiale de CLS (Ramonville), sous la responsabilité de
Estelle Obligis. Il sera co-encadré par Laurence Eymard (CNRS/LOCEAN).
En fonction, des résultats de ce stage, ce travail pourrait se prolonger par une thèse.
E. Obligis
CLS, Direction Océanographie spatiale
8-10 rue Hermes, 31520 RAMONVILLE
Tel: 05 61 39 3761
e-mail: [email protected]
L. Eymard
LOCEAN, Université de Paris VI
4, place Jussieu, Tour 45-55
75252 PARIS Cedex05, FRANCE
Tel: 33 1 44 27 27
[email protected]
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