Les nuages de glace de type cirrus sont reconnus comme ayant un impact radiatif important mais encore mal déterminé sur le système Terre-atmosphère. Récemment, la constellation de satellites A-Train a efficacement contribué à leur étude, grâce un panel d’instruments en parfaite synergie les uns avec les autres. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser l’instrumentation de l’A-Train afin d’étudier les propriétés optiques et radiatives des cirrus. Dans un premier temps, des données issues de deux campagnes aéroportées sont utilisées, afin d’effectuer une validation des mesures du radiomètre infrarouge spatial IIR. Nous montrons de très bonnes similitudes entre les mesures radiométriques aéroportées et spatiales, ce qui permet de conclure à la validation de ces dernières. Une seconde étude présente un algorithme développé dans le but de restituer l’épaisseur optique des cirrus et la dimension effective des cristaux qui les composent, à partir des mesures de IIR. Nous montrons que ses résultats sont en accord avec des mesures in situ et des produits opérationnels, mais remarquons cependant que leur qualité pourrait être améliorée dans l’hypothèse d’une meilleure connaissance des propriétés de nuages d’eau liquide sous-jacents. Une troisième étude propose donc une amélioration de cet algorithme, permettant de restituer simultanément les propriétés d’une couche de nuage de glace et de deux couches de nuage d’eau liquide. Cet algorithme ’multi-couches’ est appliqué sur un grand nombre de cas, de manière à juger efficacement de la qualité de ses résultats. Des comparaisons avec divers produits opérationnels montrent une bonne cohérence de nos restitutions. / Cirrus are cloud types that are recognized to have a strong but still poorly understood impact on the Earth-atmosphere radiation balance. Recently, the A-Train satellite constellation has efficiently contributed to the study of these clouds, due to a multitude of instruments in perfect synergism. In this PhD research, several A-Train instruments have been used to study the optical and radiative properties of cirrus. Firstly, with the help of the data from two airborne campaigns, we have performed a validation of the measurements from the Infrared Imaging Radiometer (IIR) onboard CALIPSO. We have observed strong similarities between the airborne and space borne radiometric measurements, which allows validating the latter. A second study presents an algorithm developed in order to perform retrievals of the optical thickness of cirrus and the effective size of their ice crystals using IIR measurements. We demonstrate that these retrievals are perfectly coherent with in situ measurements and operational products of IIR. It is nevertheless observed that better constraints on the properties of liquid water clouds underneath cirrus layers could significantly improve the retrievals. Therefore, a third study presents a modification of this algorithm, allowing us to simultaneously retrieve the properties of one cirrus layer and two layers of liquid water clouds underneath. This ‘multi-layer’ algorithm is applied to a large amount of cases in order to assess its effectiveness. Comparisons with several operational products indicate a good coherence of our retrievals.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2012LIL10137 |
| Date | 25 October 2012 |
| Creators | Sourdeval, Odran |
| Contributors | Lille 1, Brogniez, Gérard, Couillard-Labonnote, Laurent |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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