Caractérisation du contenu atmosphérique en ozone et en aérosols au moyen de mesures spectrales dans l'UV : validation de l'instrument spatial OMI / AURA

par Virginie Buchard

Thèse de doctorat en Optique et lasers - Physico-chimie - Atmosphère

Sous la direction de Colette Brogniez et de Isabelle Chiapello.

Soutenue le 05-06-2009

à Lille 1 .


  • Résumé

    Depuis la découverte d'une diminution de la quantité d'ozone stratosphérique au milieu des années 1980, une surveillance de la couche d'ozone et de l'éclairement UV s'est mise en place à l'aide d'instruments au sol et spatiaux. Les mesures de rayonnement UV permettent d'une part de surveiller l'intensité de ce rayonnement arrivant au sol, et d'autre part de caractériser certains composés atmosphériques comme la quantité d'ozone et les aérosols. L'essentiel de ce travail concerne l'analyse et l'utilisation des mesures d'éclairement UV spectral effectuées sur deux sites de mesures au sol, à Villeneuve d'Ascq (VdA) et à Briançon. Nous avons poursuivi la restitution de la colonne totale d'ozone, ce qui nous a permis de disposer d'une série temporelle de plusieurs années. Nous avons également déterminé deux paramètres aérosols, l'épaisseur optique (AOT) et l'albédo de diffusion simple; les comparaisons avec les mesures photométriques du réseau AERONET/PHOTONS se sont révélées très satisfaisantes. Les données obtenues à partir de septembre 2004 nous ont permis de participer dans le cadre d'un projet de l'ESA, à la validation de l'instrument spatial OMI, destiné à effectuer une surveillance globale de l'ozone et de l'UV. Ce travail a permis d'établir que les produits ozone d'OMI sont bien restitués, alors que les éclairements UV spectral et érythémateux sont à utiliser avec précaution. A VdA, les comparaisons entre les AOT-OMI et les AOT restituées au sol sont peu satisfaisantes. De meilleurs accords ont été obtenus sur les sites photométriques impliqués dans la campagne AMMA en Afrique de l'Ouest, cette région étant sous l'influence de contenus élevés en aérosols absorbants.

  • Titre traduit

    Characterization of the atmospheric contents of ozone and aerosols using spectral measurements in UV : validation of OMI / AURA data products


  • Résumé

    Since the discovery of the stratospheric ozone reduction in the middle of the 1980's, a monitoring of the ozone layer and UV irradiance was organized, using ground-based and satellite instruments. Measurements of UV radiation allow both to monitor the intensity of this radiation reaching the surface and to retrieve atmospheric compounds as content of ozone and aerosol characteristics. The main part of this work concerns the analysis and the use of UV spectral measurements performed at Villeneuve d'Ascq (VdA) and at Briançon. We continued the restitution of the total column of ozone that provides a multi-year record of this quantity. We determined two aerosol parameters, the aerosol optical thickness (AOT) and the single scattering albedo; comparisons with photometric measurements from the AERONET/PHOTONS network appeared very good. The data obtained from September 2004 enabled us to be involved within the framework of an ESA project in the validation of the OMI/AURA instrument, which is dedicated to a global monitoring of ozone and UV. We have established that the OMI ozone products are very well retrieved, whereas spectral and erythemal dose UV have to be used with caution. At VdA, the comparisons between OMI-AOT and those derived fram graund-based measurements are not satisfying. Better results were obtained at six sites located in WesternAfrica region during the AMMA campaign, this region being influenced by high loads of absorbing aerasols.


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Informations

  • Détails : 1 vol.(209 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 197- 209. 137 réf.

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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 : 50376-2009-47
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