Th. doct.--Sci. pétrolières--Paris 6, 1992. / Diplôme délivré en association avec l'École nationale supérieure du pétrole et des moteurs. 1993 d'après la déclaration de dépôt légal. Bibliogr. f. 138-142. Résumé en français et en anglais.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Physique des particules : Lyon 1 : 2005. Reproduction de : Thèse de doctorat : Physique des Particules : Université d'Oklahoma : 2005. / Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran titre. 22 réf. bibliogr.

Th. doct.--Paris 7, 2000. / Bibliogr. p. 161-169. Résumé en français et en anglais. L'ouvrage porte par erreur : ISSN 0078-3780.

Thèse de doctorat--Rouen, 2002. / La couverture porte un ISSN erroné 0078-3780. Notes bibliogr. Bibliogr. p.181-196.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Énergétique et transferts : Toulouse, INPT : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 171 réf.

L'émission et la propagation de la lumière dans les paysages terrestres (i.e. le Transfert Radiatif (TR)) conditionne leur fonctionnement et leur observation par télédétection satellite (radiomètres, Lidar). Les signaux mesurés dépendent de multiples facteurs, à la fois et. La modélisation du TR est potentiellement l'outil idéal pour relier les mesures de télédétection à certaines caractéristiques biophysiques (occupation du sol, biomasse, etc.) des paysages observés, afin d'étudier les surfaces terrestres à partir de mesures satellites, mais aussi pour la préparation des futures missions spatiales dédiées à l'observation de la Terre. Cette thèse présente le modèle Discrete Anisotropic Radiative Transfer (DART) et les améliorations récentes apportées. Ce modèle simule la propagation du rayonnement dans le système "Terre - Atmosphère" à partir de la méthode de suivi de flux ou de la méthode de suivi de photons selon un nombre fini de directions discrètes dans un paysage 3D. Les améliorations que j'ai apportées au modèle DART sont de différents types : j'ai fortement amélioré la modélisation du TR dans l'atmosphère, j'ai introduit la modélisation Lidar à partir d'une modélisation Monte-Carlo pré-existante et j'ai introduit une approche pour modéliser les couverts végétaux avec différents degrés de réalisme. En plus de ces travaux théoriques, j'ai aussi fortement contribué à l'amélioration du code, avec en particulier le passage de code en C++. Finalement, DART est devenu un modèle plus performant et donc plus efficace pour l'étude des surfaces terrestres par télédétection.

Résumé: Dans le cadre de sa « Stratégie d'exploration globale » établie en 2009, l'Agence spatiale canadienne désire caractériser la répartition du minéral ilménite, un oxyde de fer et titane (FeTiO3). Ce minéral est considéré comme une ressource clé, puisque l'oxygène qu'il contient peut être extrait et pourrait servir à la fois de carburant et de matière première à l'établissement d'humains sur la Lune. La cartographie de l'ilménite n'a pas été réalisée à ce jour en raison de l'absence de données dans les longueurs d'ondes de l'ultraviolet et/ou de données hyperspectrales. L'objectif du projet est de cartographier l'ilménite lunaire pour les régions de Mare Australe et de la Mare Ingenii là où sont disponibles les récentes données ultraviolets du capteur Wide Angle Camera (WAC) de Lunar Reconnaissance Orbiter. Pour ce faire, les données du capteur WAC sont intégrées aux données des capteurs UVVIS/NIR de Clementine, généralement utilisées. L'abondance en ilménite est modélisée à l'aide de la théorie du transfert radiatif de Hapke et limitée par le contenu maximal en ilménite calculé à partir des cartes de FeO et Ti02, celles-ci étant dérivées des données des capteurs UV VIS/NIR de Clementine. L'abondance en ilménite est modélisée pour les pixels offrant le meilleur rapport signal/bruit, soit 0,47 % de la région de la Mare Australe et 1,62 % la région de la Mare Ingenii, puis interpolée par krigeage. L'abondance en ilménite modélisée est de 0 à 11,01 % pour la région de la Mare Australe et de 0 à 6,01 % pour la région de la Mare Ingenii. La précision (RMSE) est de t- 2,87 % pour les pixels modélisés. La précision (RMSE) est de ± 3,55 et de ± 3,25 % pour les pixels interpolés de la région de la Mare Australe et la région de la Mare Ingenii respectivement. Pour la première fois, les données de l'ultraviolet sont intégrées aux données du visible au proche infrarouge et un contenu maximal en ilménite est utilisé. Cela permet de cartographier l'ilménite avec précision; la corrélation entre l'abondance en ilménite modélisée et l'abondance réelle en ilménite contenue dans les échantillons lunaires utilisés pour valider le modèle est de 0,88.||Abstract: According to its " Global Exploration Strategy " established in 2009, the Canadian Space Agency wants to map the distribution of ilmenite, an iron and titanium oxide mineral (FeTiO[subscript 3]), on the Moon. Ilmenite is considered a key mineral, because the oxygen it contains can be extracted and could be used for life support and as a propellant in the perspective of human exploration of the Moon. No ilmenite map actually exists because ultraviolet (UV) and/or hyperspectral data necessary for its identification were not available. The objective of this study is to map ilmenite distribution on the Moon, over Mare Australe and Mare Ingenii regions, where recent UV data from the Wide Angle Camera (WAC) onboard Lunar Reconnaissance Orbiter has been released. To do so, we integrate WAC UV data to the widely used Clementine UVVIS/NIR cameras (UV, visible and near-infrared) data. We model ilmenite abundance using Hapke radiative transfer theory and the maximum ilmenite abundance we calculate based on available UVVIS/NIR FeO and TiO[subscript 2] maps. We model ilmenite abundance only for pixel having a high signal-to-noise ratio (0.47 % of Mare Australe region and 1.62 % of Mare Ingenii region) and interpolate the results by kriging. We find that the modeled ilmenite abundances range between 0 and 11.01 % for Mare Australe regions, and between 0 and 6.01 % for Mare Ingenii region. The root mean square error (RMSE) is +/- 2.87 % of ilmenite for the modeled pixels. The root mean square error (RMSE) is +/- 3.55 and +/- 3.25 % of ilmenite for the interpolated values in Mare Australe and Mare Ingenii regions respectively. For the first time, UV data have been integrated to visible and near-infrared data, and a maximum ilmenite content has been used as a constraint in the radiative transfer model. This enable's to obtain an enhanced precision of ilmenite abundances; the correlation between modeled and real ilmenite abundances from Apollo samples used to validate the model is 0,88. [Symboles non conformes]

La génération actuelle des sondeurs infrarouges avancés constitue l’une des sources les plus importantes d’observation dans les systèmes d’assimilation de données dans les modèles de la Prévision Numérique du Temps (PNT). Cependant la richesse d’informations fournies par ce type de capteur avec son grand nombre de canaux et sa couverture globale est loin d’être complètement exploitée. La présence de nuages dans le champ de vision de l’instrument, qui affecte la majorité des observations, est l’une des raisons pour lesquelles les centres de PNT rejettent une grande quantité des observations des sondeurs. Les centres de PNT ont cependant commencé à assimiler au-dessus des océans les radiances affectées par les nuages en utilisant des canaux dont les effets radiatifs nuageux sont modélisés par un modèle de nuage simple. Certains de ces algorithmes de détection sont évalués dans ce manuscrit, et leurs limitations sont explicitées. Afin d’accroître la quantité de données assimilées, il est nécessaire de mieux représenter les nuages et leurs effets radiatifs. Depuis quelques années, des études ont été menées pour mieux représenter leurs effets dans les modèles de transfert radiatif ([Faijan et al., 2012] ; [Martinet et al., 2013]) ; et utiliser dans l’assimilation de nouveaux canaux infrarouges informatifs sur les hydrométéores nuageux. ([Martinet et al., 2014]). Cette thèse se concentre principalement sur ces méthodes de détection de scènes homogènes en consacrant sa majeur partie à l’établissement, l’évaluation et l’amélioration d’algorithme de détection de scènes homogènes en se basant sur la colocalistion d’observation avec d’autres sondeurs. Ces études sont rendus possibles par la prise en compte des champs d’hydrométéores fournis par les schémas convectifs du modèle ARPEGE en entrée du modèle de transfert radiatif nuageux RTTOV-CLD. Une partie validation des simulations est opérée dans cette thèse, en comparant l’apport les forces et faiblesses du schéma convectif en opérationnel ainsi que PCMT. Par la suite, différents tests, ou critères, de détection sont proposés, et en réalisant des expériences d’assimilation et en évaluant l’impact de ces ces critères de sélection proposés sur la qualité des prévisions à longues échéances, un des tests parmi ceux proposés se démarque des autres en conservant une quantité importante d’observation ciel clair et démontre des impacts neutres à légèrement positifs sur les prévisions. Les nouvelles méthodes de sélection de scènes homogènes proposées dans cette études permettent d’envisager une amélioration significative du contrôle de qualité des observation IASI en ciel clair. Cela ouvre ainsi donc la voie à une utilisation, plus maîtrisée, des scènes nuageuses. Nous expliquons dans ce manuscrit pourquoi il serait imprudent de précéder à des assimilation de radiances infrarouge contaminées par la présence de nuages. Pour contourner cette difficulté, une technique d’assimilation en deux étapes déjà utilisé pour l’assimilation des réflectivité radar ([Wattrelot et al., 2014]) dans AROME est évaluée. Cette méthode basée sur l’inversion bayésienne a récemment été adaptée pour les observations microondes satellitaire ([Duruisseau et al., 2018]). Dans cette étude, nous explorons cette technique pour les observations IASI. Plusieurs tests de sensibilité sont effectués sur les différents paramètres de l’algorithme, avec pour objectif de préparer de futurs travaux sur l’assimilation all-sky infrarouges, explicités dans les perspectives de ce manuscrit.

Th. 3e cycle--Optique et phys. moléculaire--Lille 1, 1977. N°: 662.

Ces travaux de thèse présentent l'étude du forçage radiatif direct et semi-direct ainsi que les impacts climatiques associés, qu'exercent les particules d'aérosols désertiques et de feux de biomasse sur le climat régional ouest Africain pendant la saison sèche. Dans ce cadre, le modèle de climat régional RegCM3 a été utilisé en lien avec les observations in-situ des campagnes DABEX/AMMA-SOP0, les mesures photométriques (AERONET/PHOTONS) et satellitaires (PARASOL, MODIS, OMI et MISR). Le modèle RegCM3 configuré spécifiquement pour représenter les aérosols d'Afrique de l'ouest a été évalué au cours d'une simulation de la saison sèche 2006. Dans cette configuration, le modèle s'est montré capable d'estimer raisonnablement les quantités d'aérosols pour des applications climatiques et les variations d'albédo de simple diffusion. Pendant les mois de décembre et janvier, l'albédo de simple diffusion simulé au-dessus du Sahel se situe entre 0.81 et 0.83 (à 440 nm) quand les aérosols de feux de biomasse dominent le mélange atmosphérique. Pendant les mois de mars et avril, pour lesquels les aérosols désertiques dominent, l'albédo de simple diffusion simulé se situe entre 0.90 et 0.92 (à 440 nm). Le forçage radiatif direct au sommet de l'atmosphère (visible + infrarouge) est majoritairement négatif sur l'ensemble du domaine et compris entre -5.0 W/m² et -4.0 W/m². Sur le Sahara, le forçage radiatif direct TOA est proche de zéro (-0.15 W/m²). La grande divergence entre le forçage radiatif direct au sommet de l'atmosphère et en surface indique que l'absorption est importante au sein de l'atmosphère (forçage radiatif direct atmosphérique de +11.47 et +24.40 W/m² au-dessus du Sahara et du Sahel, respectivement). Du fait de leur albédo de simple diffusion relativement bas, les aérosols de feux de biomasse contribuent principalement à ce réchauffement atmosphérique. Ceci se traduit à l'échelle régionale par un taux d'échauffement radiatif atmosphérique (dans le visible) compris entre +0.2 et +0.6 K/jour en moyenne journalière dans la couche d'aérosol de feux de biomasse localisée entre 2 et 5 km. Deux simulations à plus longue échéance sur la période 2001-2006 ont été menées pour étudier les conséquences de ce forçage radiatif sur le climat régional pendant la saison sèche. Une simulation DUST (aérosols désertiques) et BBDUST (aérosols désertiques + aérosols de feux) sont réalisées en prenant en compte les rétroactions liées au forçage radiatif direct. L'important forçage radiatif en surface réduit l'énergie radiative disponible au sol. Ceci conduit à des perturbations significatives du bilan énergétique en surface. Au-dessus du Sahara, les réductions de flux de chaleur sensible sont proches dans les expériences DUST et BBDUST (respectivement -5.52 W/m² et -6.65 W/m²). Au niveau du Sahel en revanche, l'inclusion des aérosols de feux de biomasse diminue plus fortement le flux de chaleur sensible (-16.59 W/m² dans l'expérience BBDUST et -5.37 W/m² dans l'expérience DUST). La réponse du flux de chaleur latente est plus complexe et dépend à la fois de la localisation des sources d'aérosols et des espèces considérées. Ainsi, la réponse des champs de précipitations simulés due aux effets radiatifs direct et semi-direct des aérosols diffère fortement entre les deux expériences. Dans l'expérience DUST, les précipitations sont réduites sur la majorité du domaine avec une diminution maximum au centre du continent. Dans l'expérience BBDUST, les aérosols de feux de biomasse augmentent les précipitations pour cette sous-région. L'augmentation des précipitations semble reliée à une augmentation locale de l'activité convective au-dessus de 500 hPa sous l'effet d'un mécanisme de pompe thermique.