Bilans d'eau et d'énergie par inversion et fusion de données

par Aurélie Bouchard

Thèse de doctorat en Méthodes physiques en télédétection

Sous la direction de Yvon Lemaître.

Soutenue en 2006

à Paris 6 .

mots clés

• Données, inversion
• Données, fusion
• Données, assimilation
• Bilan d'eau
• Bilan d'énergie
• Cyclone

Résumé

L’essor de la télédétection spatiale a permis l’accès à une source d’informations de forte densité spatiale et temporelle, complémentaire aux sources de données préexistantes. C’est dans ce contexte que la méthode d’analyse et d’assimilation de données, appelée MANDOPAS 4D, a été développée. Cette analyse est utilisée dans le cas présent comme méthode d’inversion et de fusion de données. Elle est exploitée sur l’ensemble des observations satellite, sol et aéroportée disponibles pour accéder aux champs de base nécessaires à l’obtention des bilans d’eau et d’énergie. Cette analyse, évaluée sur un jeu de données issu d’une simulation réalisée avec le modèle Méso-NH est appliquée à un cas d’étude réel, le cyclone Bret documenté et observé dans le Golfe du Mexique du 18 au 23 août 1999. Une analyse des champs thermodynamique et dynamique, à l’échelle synoptique et à la méso-échelle, issue de MANDOPAS4D est réalisée, aboutissant à une estimation des bilans d’eau et d’énergie dans l’environnement et au sein du cyclone.

Titre traduit

Moisture and energy budget by data inversion and fusion

Résumé

For some years many satellites were launched in order to bring new and/or more information on meteorological circulations and associated cloud systems over oceanic surfaces. To process these new data, new methods, in particular methods of data assimilation allowing the processing and merging of these new various kinds of data are needed. In this context MANDOPAS4D, 4D variational data assimilation and analysis technic to retrieve 4D fields has been developed. Sensitivity tests on used dataset synthetised from a non-hydrostatic meso-scale numerical simulation will be discussed in a first part. The present work illustrates this method on a real data set devoted to the study of the hurricane Bret. This hurricane was located over the Gulf of Mexico from the 18th to the 23rd of August 1999. Thus a documentation of dynamical and thermodynamical quantity and moisture and energy budget at meso-scale and synoptic scale has been made.