SMOS : tour d`horizon scientifique

SMOS : une mission vitale
> Tour d’horizon scientifique
Objectifs scientifiques
Préparation de la mission SMOS au CESBIO
SMOS : principes de la mesure
SMOS le concept de l’instrument
SMOS La charge utile
Le Centre d’Etudes Spatiales de
la BIOsphère
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La quantité d’eau présente dans le sol et celle du sel contenu dans les océans semblent être des variables sans aucun rapport,
toutefois ces deux variables sont intrinsèquement liées si l’on étudie le cycle de l'eau et le fonctionnement du climat.
La variabilité de l'humidité du sol est principalement régie par différents taux d'évaporation et des précipitations, de sorte que,
par exemple, une grave sécheresse peut se traduire par des sols durs, secs et fissurés tandis que les inondations et les
glissements de terrain peuvent être une conséquence de très fortes pluies.
En ce qui concerne la mer, les modifications de la salinité des eaux de surface sont provoquées par l'ajout ou le retrait d'eau
douce, principalement par l’ évaporation et les précipitations, mais aussi, dans les régions polaires, par le gel et la fonte de la
glace. La variabilité de l'humidité du sol et de la salinité des océans est sous la dépendance d’un échange continu de l'eau entre
les océans, l'atmosphère et la terre.
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Le cycle de l’eau de notre planète : composantes terrestres et atmosphériques
du cycle de l’eau
Entrainé par le Soleil, l'approvisionnement limité en eau de la Terre est continuellement en
mouvement et se redistribue entre les océans, l’atmosphère et les sols. Cette circulation ainsi
que la limitation de la ressource sont des variables essentielles à la compréhension du
fonctionnement de la machine climatique.
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Le bilan d’eau et d’énergie du système climatique prend en compte les composantes
terrestres et atmosphériques du cycle de l’eau.
L’analyse des interactions entre l’humidité des sols et l’évolution du couvert végétal via les
phénomènes d’évaporation et d’infiltration complétera les données spatiales, enrichissant ainsi
les études actuelles sur le processus de photosynthèse.
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Humidité du sol : variable clé de contrôlant les échanges d’eau et d’énergie entre la
surface de la Terre et l’atmosphère.
Les faits: ‘Environ un tiers de la surface de la Terre est constituée de déserts‘
Estimer l'humidité du sol dans la zone racinaire est primordial pour améliorer à court et à moyen terme
la
modélisation météorologique et hydrologique et la surveillance de la croissance des plantes
La quantité d'eau disponible dans le sol, est évidemment cruciale pour la production primaire
(biomasse), elle est aussi intrinsèquement liée au temps et au climat.
Les précipitations, l'humidité du sol, les infiltrations, le ruissellement, l'évaporation du sol, la
transpiration des plantes sont tous des composants de la partie terrestre du cycle de l'eau. Il existe
donc un lien direct entre l'humidité du sol et l'humidité atmosphérique. Un sol sec contribue peu ou
pas du tout à l'humidification de l'atmosphère, un sol saturé en eau contribue beaucoup. En outre,
puisque l'humidité du sol est liée à l'évaporation, cette humidité pilote la distribution des flux de
chaleur de la terre vers l'atmosphère. Ainsi, les zones où le sol est très humide participent à
l’augmentation de l'humidité atmosphérique, mais aussi localement à la baisse des températures.
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Salinité des océans
Les faits: Entre 35°N and 35°S de latitude, la Terre reçoit davantage de chaleur du soleil qu’elle n’en
diffuse vers l’espace. Au nord de ces latitudes, elle perd plus de chaleur qu'elle n'en reçoit. Les
tropiques seraient plus chaudes et les pôles davantage glacés sans les effets du vent et des courants
océaniques. Ces courants sont sous la dépendance des variations de la température et de la salinité
de l'eau de mer.
Dans les eaux de surface des océans, la température et la salinité contrôlent complètement la densité de l'eau de mer – plus l’eau
est froide et salée, plus elle est dense. Comme l'eau s'évapore de l'océan, la salinité augmente et la couche de surface devient plus
dense. En revanche, les précipitations réduisent sa densité, ainsi l'océan se stratifie. La congélation de l'eau de mer et la fonte
sont également responsable de l'augmentation et la diminution de la salinité des océans dans la région polaire. Si la densité de la
couche de surface de l'eau de mer augmente suffisamment, la colonne d'eau devient gravitationnellement instable et s’enfonce.
Ce processus est une clé de la compréhension de la circulation océanique, il est crucial dans la régulation du temps et du climat.
Distribution moyenne de la salinité de la surface de la mer. En rouge se
trouvent les régions de forte salinité, en vert, les régions à faible salinité. La
carte est superposée à la circulation simplifiée appelée la «circulation
thermohaline». Les flèches bleues indiquent les courants froids plus profonds
et les flèches rouges les courants chauds de surface. Les variations de
température (thermique) et de salinité (haline) sont les variables clés qui
affectent la circulation de l'océan.
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