Etude théorique et expérimentale de la réflectance de la neige sur le spectre solaire : application à la télédétection

par Catherine Leroux

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Jacqueline Lenoble, Michel Fily et de Claude Sergent.

Soutenue en 1996

à Lille 1 .

mots clés

• Neige -- Propriétés optiques
• Télédétection -- Antarctique

Résumé

La réflectance de la neige est un paramètre climatique important qui suscite l'intérêt de plusieurs disciplines telles que la glaciologie, la climatologie, la météorologie, la prévision des risques d'avalanches. Le but de cette thèse est l'étude théorique et expérimentale de la réflectance de la neige sur la partie visible et proche infrarouge du spectre solaire. Une grande partie de ce travail de recherche a été consacrée à la modélisation des propriétés optiques de la neige en fonction de ses caractéristiques physiques (taille et forme des cristaux) et de sa pollution par le carbone suie. Le modèle développé fait appel a la théorie du transfert radiatif à l'aide de la méthode adding-doubling et fournit la polarisation du rayonnement réfléchi. Les limites de la théorie (forme des cristaux de neige dans le proche infrarouge) ont été mises en évidence lors de confrontations avec des mesures effectuées en laboratoire et sur le terrain. Cette étude s'inscrit aussi dans le cadre de la télédétection satellitaire et a pour but l'analyse des futures données du polarimètre-imageur P. O. L. D. E. R. (polarization and directionality of earth's reflectance) au dessus de l'Antarctique. Pour cela, un modèle prenant en compte la B. R. D. F. (bidirectional reflectance diffusion function) et les rugosités de surface (sastrugi) a été mis au point. Des mesures terrain de B. R. D. F. Au pôle Sud nous ont été fournies et les résultats de comparaison avec le modèle sont prometteurs

Titre traduit

Theoretical and experimental study of snow reflectance on the solar spectrum : application to remote sensing studies

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