Etude, developpement et premiers resultats d'un nouveau lidar doppler destine a la mesure des vents dans la moyenne atmosphere

par ANNE GARNIER BALTENBERGER

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Marie-Lise Chanin.

Soutenue en 1990

à Paris 11 .

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Résumé

Afin de mieux comprendre l'interaction entre les ondes et le vent moyen dans le domaine d'altitude 25-65 km, ou les champs de vent sont encore mal connus, nous avons developpe un nouveau lidar doppler specialement concu pour couvrir cette region, et qui de ce fait utilise la retrodiffusion rayleigh. La vitesse du vent est donnee par le decalage doppler subi par les photons reemis par retrodiffusion rayleigh sur les molecules de l'air en mouvement par rapport au sol. Notre etude se limite a la determination de sa composante principale, c'est-a-dire horizontale. La methode de mesure necessite l'utilisation d'une source laser pulsee et monomode, en l'occurrence un laser nd:yad double. Elle consiste a analyser la raie retrodiffusee grace a un double interferometre de fabry perot dont les deux bandes passantes sont centrees sur les flancs de la raie retrodiffusee. On determine le rapport entre les energies transmises par ces deux filtres, successivement pour une direction de visee inclinee et pour un pointe au zenith qui correspond a un decalage doppler nul et tient donc lieu de reference. On deduit alors de la variation de rapport observee la vitesse du vent dans la direction de visee. La determination complete de la vitesse horizontale du vent est obtenue en effectuant cette mesure dans deux azimuts orthogonaux. La faisabilite de la mesure du vent grace a ce nouveau lidar doppler a ete demontree a l'observatoire de haute-provence ou l'instrument nouvellement concu a ete installe. On a egalement demontre qu'il est possible d'etendre la methode au-dessous de 25 km ou les aerosols sont presents

Titre traduit

Development and faisability study of a new type of doppler lidar to measure winds in the middle atmosphere

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