sea surface temperature (sst)

COULEUR DE L OCEAN ( OC)
Le terme « couleur de l’océan » est déterminé par l’interaction de la lumière incidente
avec les particules en suspension dans l’eau. Les utilisateurs sont principalement intéressés par la
biomasse phytoplanctonique et la concentration de sédiment. Les mesures depuis les satellite
fournissent des valeurs de réflectance dans divers canaux visibles (canaux « étroits » sensibles
aux propriétés recherchés mais également aux phénomènes atmosphérique et opaque aux
nuages), obtenus après des corrections avancées (atmosphère : vapeur d’eau, aérosols, ozone ;
angles de visée et d éclairement ; surface,..). Elles permettent de restituer, à partir d algorithmes
bio-optique expérimentaux, qu il est nécessaire de valider, des paramètres évolués à la surface de
l’océan (ex : chlorophylle-a, coefficient d’atténuation,..) ou dans l’atmosphère (ex : épaisseur
optique,..).
Le processus de restitution des paramètres « couleur de l’ocean » est opéré à partir de
satellites en orbite polaire : 1 passage/jour (orbites de jour), résolution 1km (LAC : Local
Average Cover) - du satellite orbView2- capteurs SeaWiFS ou/et EOS/NASA – capteur
MODIS (ENVISAT/MERIS).. Il existe des couvertures mondiales à partir d’enregistrement
GAC ( Global Average Cover) aux résolutions de 4 km (MODIS) et 9 km ( SeaWiFS et MODIS)
La réalisation de synthèse temporelle (N jours, semaine, ..) présente l’avantage de réduire
les zones sans information, l’observation étant impossible en ciel nuageux.
Chaque produit satellite a des caractéristiques uniques dépendant du capteur et du type
d’algorithme appliqué.
Les produits sont « validés » (cal/val) par comparaison avec des mesures in-situ,
principalement lors de campagnes océanographiques ou de bouées. Cette « calibration » est
nécessaire pour l’ajustement des paramètres expérimentaux des algorithmes de restitution.
Les produits « standards » de niveau 2 et 3, pour MODIS et SeaWiFS sont les suivants :
Luminance « normalisée » à la surface de l’eau : nLw_XXX
aux longueurs d’onde du radiomètre (mW.cm.µm-2.sr-2)
MODIS : 412, 443 ,488, 531, 551,667 micron
SeaWiFS : 412, 443, 490, 510, 555,670 micron
Epaisseur optique des aérosols : Tau_XXX (sans dimension)
MODIS : 869 nm - SeaWiFS : 865 nm
Concentration de chlorophylle_a ( mg.m-3)
MODIS : OC3 - SeaWiFS : OC4
Coefficient d’atténuation diffuse a 490 nm (m-1) : K490
Coefficient d’Angstrom (sans dimension) Angstrom_XXX
MODIS : 531 : 531_869 nm - SeaWiFS : 510 : 510_865 nm
Il existe également un produit de Rayonnement Actif Photosynthetique (PAR)
(Einstein/m2/day )pour le soleil 400_700 nm : SeaWiFS_PAR
Remarques :
Certains produits de niveaux 3 existent en Standard Map Image (SMI) qui sont des
représentations sous forme d images (colorées) ou « Binned products » , ensemble de données
« matricielles » quantitatives et géolocalisées.
Le format SMI, codé sur 8 bits, avec perte de précision sur une grille equirectangulaire est plus
adapté à l accès facile d’une image globale
Le format « binned » maintient les données en projection « equal area », et est conseillé pour des
études détaillées et quantitatives.
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Produit : Ocean Color level 3 : Standard Mapped Image / Binned product :
chlorophyll-a, k_490, Normalized water leaving radiance,..etc
Capteurs : SeaWiFS ( orbimage/NASA)
Zone : mondiale
Résolution spatiale : 9 km
Résolution temporelle : jour , 8 jours, mois,..
Taille : 2048 * 4096
Pixel :
Format : HDF
Encombrement : SMI : 8.3 Mo ( 2.4 Mo compressé .Z ) – binned
Producteur: orbimage/NASA
Distributeur : NASA/ PO-DAAC
Disponibilité : sept 77 - présent
SeaWiFS : orbite jour 31/10/2004 et synthèse 8 jours 15-22 octobre
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Produit : Couleur de l Ocean – level_2 (et 3)
Capteurs : SeaWiFS / MODIS
Zone : couverture régionale ( 2000 km autour d’une station de réception HRPT)
Découpage par zone d intérêt après reprojection
Résolution spatiale : 1km – 2 km - 4 km
Résolution temporelle : 1 fois / jour et par satellite ( orbite jour)
synthèse ( jour, semaine,..)
Format/taille/disponibilité : HDF – « traitement » standards
Producteurs/distributeurs : NASA, stations locales
Site : oceancolor.gsfc.nasa.gov
Remarques
Les produits disponibles sont obtenus à partir de (pré)traitements des données d’acquisition
(Level1) ou prétraitées ( level 2) haute résolution (1km) ou GAC ( 4km) ;
Leurs « qualité » dépend du degré de sophistication des traitements utilisés :
Acquisition, prétraitement 1b (navigation, étalonnage),corrections diverses (atmosphère),
algorithmes spécifiques aux traitement « couleur » de l’océan.
Plusieurs réalisations commerciales ( de qualité et coûts « variable » ) sont proposés par des
constructeurs de stations de réception, ainsi que l ensemble des orbites (acquisition locales auprès
de stations « authorized », orbites GAC mondiales )
Exemple :
données (source GAC ) SeaWiFS et MODIS ( level 2) - orbite du 01/11/2004
Haut : Seawifs : reflectance canal 490 nm et chlorophylle_a
Bas : MODIS : « vraie couleur » et chlorophylle_a
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Produit : : Ocean Color level 3 Standard Mapped Image – Binned products
chlorophyll-a, k_490, NLWR,…
Capteur : MODIS ( EOS terra – acqua )
Zone : mondiale
Résolution spatiale : 4 .88 km , 9 km
Résolution temporelle : jour – day – week - month
Taille : 4km 4320*8640 , 9 km 2048*4096
Pixel : 1 octet
Format : HDF
Encombrement : 2-8Mo (bz2), 32.5 Mo décompressé
Producteur : Physical Oceanography Distributed Active Archive Center (PO-DAAC)
Distributeur : NASA/PO-DAAC
Disponibilité : février 2000 - présent
Site : oceans.gsfc.nasa.gov
MODIS : orbite (jour) 02/11/2004 et synthèse 8 jours 15-22/11 :2004