Spectroradiométrie du rayonnement UV au sol : améliorations apportées à l'instrumentation et au traitement des mesures : analyse pour l'évaluation du contenu atmosphérique en ozone et en aérosol

par Mickaël Houët

Thèse de doctorat en Lasers, Molécules, Rayonnement atmosphérique

Sous la direction de Colette Brogniez.

Soutenue en 2003

à Lille 1 .


  • Résumé

    La découverte de la diminution de la quantité d'ozone stratosphérique dans les années 1980 a profondément inquiété la communauté internationale. En effet, ce gaz absorbe le rayonnement UV solaire et est indispensable au développement de la vie à la surface de notre planète. Cette découverte alarmante a motivé la mise en place à travers le monde de stations de mesure du rayonnement UV au sol. La mesure de l'éclairement UV permet de surveiller son intensité au sol afin d'établir une climatologie de ce rayonnement et d'évaluer l'impact de cette baisse d'ozone sur la biosphère. Pour sa part, le Laboratoire d'Optique Atmosphérique (LOA) s'est doté d'une station de mesure au sol constituée d'un spectroradiomètre UV et d'un fIuxmètre UVB large bande. Le spectroradiomètre a été développé à partir de 1993 et le fIuxmètre a intégré la station plus récemment en 1997. Les données de cette station UV alimentent les banques de données européenne EDUCE et internationale NDSC. La première partie de ce travail est consacrée à la présentation des deux instruments. Les dernières modifications réalisées sur le spectroradiomètre, notamment l'ajout d'un cache solaire permettant la mesure d'éclairement diffus, sont présentées dans ce chapitre. Afin de réaliser un contrôle quotidien de la qualité des données, deux méthodes d'intercomparaison entre les données de nos deux appareils sont également détaillées. Le chapitre suivant est consacré à la simulation d'un spectre UV à l'aide du code de transfert radiatif DISORT. Des études de sensibilité aux différents paramètres atmosphériques d'entrée comme les nuages, les aérosols, l'ozone, etc. Sont effectuées, pennettant ainsi d'appréhender l'influence de chacun de ces paramètres sur la mesure. Le troisième chapitre présente la chaîne de traitement et détaille toutes les opérations nécessaires pour convertir les mesures brutes des deux instruments en quantités physiques. Une description détaillée des diverses corrections appliquées aux données afin de prendre en compte les défauts instrumentaux est présentée. Enfin, la dernière partie est consacrée à l'analyse des données spectrales de notre instrument, ainsi que celles des instruments du réseau EDUCE, afin de déterminer la colonne totale d'ozone par une méthode d'absorption différentielle. Une comparaison systématique entre nos quantités d'ozone et celles délivrées par l'instrument spatial TOMS est réalisée. Des méthodes permettant d'estimer d'une part l'épaisseur optique des aérosols dans l'UV et d'autre part l'épaisseur optique des nuages, sont également présentées.

  • Titre traduit

    Solar UV spectroradiometry at ground level : improvement of the instrumentation and of the data processing : data analysis for the retrieval of the atmospheric ozone and aerosol contents


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Informations

  • Détails : 1 vol. (250 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 243-247

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2003-149
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2003-150

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