Etude du transfert radiatif dans des nuages multifractals

par Régis Borde

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de H. Isaka.


  • Résumé

    L'influence de l'hétérogénéité des nuages réels est une inconnue majeure dans le bilan énergétique du système terre-atmosphère. Cette influence pose des problèmes de l'échelle de la planète avec l'éventualité d'un changement de climat à court terme, à l'échelle de quelques dizaines de mètres pour l'analyse des données in situ. L'utilisation de champs nuageux multifractals fortement hétérogènes, pour lesquels nous disposions d'une mesure concrète de l'intermittence, et d'un modèle numérique simple de transfert radiatif (discrete angle radiative transfer), a permis de paramétrer de manière formelle la prise en compte des perturbations des flux radiatifs dues à la présence des inhomogénéités spatiales horizontales des nuages. Cette paramètrisation, basée sur des principes physiques importants et sur les equations fondamentales de la théorie classique du transfert radiatif, permet d'étudier les milieux hétérogènes avec le même formalisme analytique que les milieux homogènes. Dans le cas conservatif, l'introduction de l'épaisseur optique effective dans les équations de l'approximation a deux flux permet de calculer avec une marge d'erreur inférieure à 5% les quantités radiatives intégrées (transmission et albédo) dans les nuages hétérogènes sur une large plage d'application. Pour une atmosphère non conservative, les milieux hétérogènes absorbent systématiquement moins d'énergie que leurs équivalents homogènes, sauf dans le cas de nuages épais peu hétérogènes et peu absorbants. L'existence d'inhomogénéités dans les nuages pourrait ainsi fournir une explication physique au phénomène de l'anomalie de l'absorption/albédo, largement mis en évidence de manière expérimentale dans les nuages réels. Nous avons montré que l'évaluation des quantités radiatives sortant de nuages hétérogènes dans le cas non conservatif pouvait être réalisée en introduisant l'épaisseur optique effective dans les équations de l'approximation delta Eddington, sans modifier la valeur de l'albédo de diffusion simple o en fonction de cette hétérogénéité

  • Titre traduit

    Study of radiative transfer in multifractal clouds


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Informations

  • Détails : X-133 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 68 REF.Bibliogr. p. 123-126. Glossaire

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T940579
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