Contribution à l'étude du rayonnement infrarouge en ciel clair dans les régions inter-tropicales : observations et modèles de climat

par Rodrigo Guzman

Thèse de doctorat en Sciences de l'atmosphère

Sous la direction de Laurence Picon et de Rémy Roca.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Le Rayonnement Infrarouge Sortant au sommet de l'atmosphère en ciel clair (OLRc) de la ceinture inter-tropicale est un élément majeur du bilan radiatif terrestre. Afin d'estimer le champ OLRc au-dessus des régions tropicales et subtropicales, nous avons défini un modèle simple à deux paramètres de cette grandeur radiative. Les paramètres de ce modèle sont estimés avec des mesures provenant des satellites METEOSAT pour l'humidité et CERS/AQUA pour la température et le rayonnement. La construction de ce modèle physico-statistique est basée sur une approche analytique classique de l'OLRc que nous avons enrichie à l'aide d'études de sensibilités spectrales de ce flux à la Température de Surface (TS) et à l'Humidité Relative (RH). Les deux variables qui nous permettent de faire une estimation satisfaisante de l'OLRc de nuit sont TS et l'Humidité Relative moyenne de la Troposphère Libre (FTH). Nous étudions alors la sensibilité de l'OLRc aux variabilités de ces champs aux échelles saisonnières et interannuelles. Des zones de forte sensibilité du champ OLRc à la variabilité temporelle de FTH sont identifiées alors que ce champ synthétique est pratiquement insensible à la variabilité de TS. Nous évaluons par la suite la représentation de FTH et TS dans deux modèles de climat effectuant les mêmes expériences de sensibilités sur ces deux champs. Ces modèles représentent de façon satisfaisante la variabilité des champs FTH et TS aux deux échelles temporelles étudiées précédemment. Finalement, nous nous intéressons aux sensibilités de l'OLRc aux échelles climatiques en effectuant des analyses de sensibilités spectrales et verticales sur des profils moyens issus des modèles de climat.

  • Titre traduit

    Contribution to the infrared radiation study in clear sky conditions in the intertropical regions : observations and climate models


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Clear-sky Outgoing Longwave Radiation (OLRc) in the inter-tropical belt is a major component of Earth's radiation budget. In order to estimate this radiative field over tropical and subtropical regions, we defined a simple OLRc model depending on two parameters. The parameters of this model are estimated from the METEOSAT satellite measurements for the humidity and from the CERES/AQUA instruments for the temperature and the radiation. The construction of this physical and statistical model is based on a classical analytical approach of OLRc we enriched with spectral sensitivities studies of this radiative magnitude to the Surface Temperature (TS) and to Relative Humidity (RH). The two variables that allow us to make a reasonable estimate OLRc by night are TS and the Mean Free Troposphere Relative Humidity (FTH). We study the sensitivity of OLRc to the variability of these fields at seasonal and inter-annual time scales. Areas of high sensitivity of OLRc to temporal variability of FTH are identified whereas the synthetic radiative field is practically insensitive to the variability of TS. We then evaluate the performance of two climate models in their reproduction of FTH and TS by performing the same sensitivity experiments on these two fields. These models represent adequately the variability of FTH and TS fields at both time scales studied previously. Finally, we look at the sensitivity of OLRc at climate time scales by performing spectral and vertical sensitivity analysis on mean profiles from climate models.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (206 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 197-206

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