Teledetection des calottes polaires par altimetrie satellitaire : application a la climatologie et au bilan de masse de l'antarctique

par Benoit Legresy

Thèse de doctorat en Glaciologie et télédétection

Sous la direction de Frédérique Rémy.

Soutenue en 1998

à Toulouse 3 .

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Résumé

Une mesure de l'evolution actuelle du climat terrestre peut etre la variation du niveau moyen des oceans. Cette mesure represente l'integrale de tous les effets d'un changement de climat et doit etre fine. Les principales composantes de cette integrale sont la dilatation thermique des couches superieures de l'ocean, la fonte des glaciers temperes et la fonte/gonflement des calottes polaires. La dynamique d'une calotte polaire est regie principalement par les taux d'accumulation a l'interieur du continent et les taux d'evacuation de la glace en peripherie. Le seul moyen d'estimer les variations du volume de glace et de les interpreter est d'utiliser l'altimetrie satellitaire. Par ailleurs, c'est aussi un moyen d'obtenir des informations sur la structure de la surface liees a la climatologie. Dans la premiere partie de cette these, on analyse les donnees du satellite ers1 sur l'antarctique et le groenland et celles du satellite topex/poseidon sur le sud du groenland. La mesure de hauteur peut etre biaisee par la penetration des ondes radar dans le manteau neigeux. Le signal altimetrique est analyse a toutes les echelles. Des parametres decrivant l'echo radar permettent de decrire l'etat de surface (rugosite, hauteur des dunes de neige, structure du manteau neigeux), mais le probleme reste sous-determine. L'utilisation de l'altimetrie bi-frequence (topex/poseidon) est une premiere solution. Dans la deuxieme partie, on s'interesse aux variations temporelles de la mesure altimetrique. Avec les donnees d'ers1 on constate une tres grande variabilite de la mesure. Cette variabilite permet de determiner des caracteristiques du manteau neigeux et de proposer une correction de la mesure de hauteur des effets de penetration radar. Enfin, une application est faite en comparant les mesures effectuees par seasat (en 1978) et ers1 (en 1992) et des interpretations du changement de hauteur observe sont proposees. En conclusion, dans la zone d'accumulation les mesures altimetriques sur de longues periodes doivent permettre d'obtenir une serie temporelle fiable avec une couverture spatiale presque globale. Ensuite, dans la zone peripherique ou c'est l'ecoulement qui est dominant, les mesures altimetriques devront etre completees par l'interferometrie radar satellitaire.

Titre traduit

Remote sensing of polar ice caps by satellite altimetry : application to the climatology and mass balance of antarctica

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