Préparation de l'inversion des mesures de transmission de l'expérience spatiale SAGE III : mise en place et étude des algorithmes d'inversion : application aux mesures des expériences ballon AMON et SALOMON

par Ariane Bazureau

Thèse de doctorat en Lasers, molécules, rayonnement atmosphérique

Sous la direction de Colette Brogniez.

Soutenue en 2001

à Lille 1 .

mots clés

• Satellites artificiels en télédétection
• Télédétection -- Appareils et matériel
• Stratosphère
• Aérosols
• Ozone atmosphérique
• Dioxyde d'azote

Résumé

Après avoir connu quelques retards, l'expérience spatiale SAGE III est sur le point d'être lancée à bord de METEOR 3M début décembre 2001. L'instrument SAGE III doit mesurer les profils verticaux des constituants atmosphériques (gaz et aérosols) en utilisant le principe d'occultation solaire et lunaire. Par rapport à son prédecesseur SAGE II, la bande spectrale de SAGE III a été élargie par l'utilisation d'un détecteur CCD, permettant une couverture spectrale plus étendue (de 280 à 1040 nm) et par l'ajout d'une photodiode infrarouge à 1550 nm. Notre travail a consisté à élaborer un algorithme d'inversion, dit inversion dans les bandes résolues pour les mesures de transmission de SAGE III. Nous avons utilisé 4 bandes spectrales résolues en sous-canaux étroits, situées autour de 410 nm, 442 nm, 590 nm et 660 nm, pour obtenir une restitution aisée des concentrations des différents constituants atmosphériques. Les premières simulations ont montré sa capacité à restituer avec une bonne précision les profils verticaux diurnes de densités moléculaires d'ozone et de dioxyde d'azote ainsi que les profils de coefficient d'extinction des aérosols. Les résultats préliminaires pour le cas lunaire ont été encourageants. Parallèlement, l'inversion par analyse globale, utilisant toutes les longueurs d'ondes, développée par le LOA pour les mesures de SAGE II et de POAM II et III, a été adaptée aux mesures de SAGE III. Une comparaison entre ces deux algorithmes a été menée à partir des simulations portant sur différents profils d'ozone et types d'aérosols, de granulométrie variée. Les premiers résultats nous ont conduit à la mise en place d'une troisième inversion.

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