Etude du monoxyde de carbone dans l'atmosphère moyenne à partir des observations sub-millimétriques de l'instrument Odin/SMR

par Eric Dupuy

Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur. Astronomie, astrophysique

Sous la direction de Philippe Ricaud.

Soutenue en 2005

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    Le satellite Odin, fruit d'une collaboration entre la Suède, la France, la Canada et la Finlande, a été lancé le 20 février 2001. A son bord, l'instrument Sub-Millimetre Radiometer (SMR) mesure l'émission thermique de l'atmosphère, produite par des espèces-traces comme O3, H2O, CO, CIO et N2O, dans la gamme de fréquence 486-581 Ghz. Le temps d'observation de SMR est divisé à parts égales entre le sondage du limbe de l'atmosphère moyenne de la Terre (10-110 km) et l'observation d'objets astrophysiques. Pour traiter et valider les mesures atmosphèriques d'Odin/SMR, un modèle de transfert radiatif et d'inversion, MOLIERE, a été développé par l'équipe d'Aéronomie du Laboratoire d'Astrodynamique, d'Astrophysique et d'Aéronomie de Bordeaux. Odin et MOLIERE sont présentés dans la première partie du manuscrit. Pour suivre les phénomènes de transport à l'échelle globale, SMR observe des molècules à longue durée de vie, dont le monoxyde de carbone par sa transition centrée à 576,27 Ghz. Les propriétés atmosphériques du CO, l'inversion et les premiers éléments de validation des mesures de SMR sont décrits dans la seconde partie. Une méthode de correction des fréquences a été établie pour pallier une défaillance instrumentale. Les données corrigées permettent l'utilisation opérationnelle de MOLIERE pour inverser les mesures autour de 576,5 Ghz. Le rapport de mélange de CO est finalement restitué entre 20 et 105 km, conjointement au profil de O3(18-85 km) de la température atmosphérique (12-52 km). Des premières comparaisons sont présentées, Elles montrent une bonne concordance entre le produit CO de SMR, les observations de UARS/ISAMS et des résultats des modèles WACCM et REPROBUS, et un excellent accord avec SciSat/ACE. Le drapport de mélange de O3 est nettement sous-estimé (jusqu'à 40 %) par rapportà Odin/OSIRIS et à REPROBUS. Au contraire, les différences entre la température estimée par SMR et des sources indépendantes (lidars, ECMWF, REPROBUS) sont inférieures à 5 %.

  • Titre traduit

    Study of carbon monoxide in the middle atmosphere using the sub-millimeter measurements of the Odin/SMR instrument


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Informations

  • Détails : 1 vol. (222 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 215-223. Annexes

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