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Séminaire

Titre : La télédétection de la salinité : SMOS, du rêve à la réalité
Nom du conférencier : Jacqueline BOUTIN
Son affiliation : LOCEAN
Laboratoire organisateur : LOCEAN
Date et heure : 18-01-2011 12h15
Lieu : LOCEAN, UPMC, 4 place Jussieu, Paris, Tour 45-55, 4e étage, salle des séminaires
Résumé :


Mesurer la salinité à la surface de la mer depuis l'espace a été envisagé dès le milieu des années 60; en 1973, la mission Skylab démontrait que la mesure radiométrique à très basse fréquence (1.4GHz, bande L) était influencée par la salinité de surface. Néanmoins, la faible sensibilité de la mesure radiométrique à la salinité et la difficulté d'accéder à une résolution spatiale inférieure à une centaine de kilomètres sont pendant longtemps restées des handicaps majeurs pour le développement de missions spatiales dédiées à la mesure de la salinité. Grâce à l'avènement de nouvelles technologies permettant d'améliorer la résolution spatiale tout en conservant une précision acceptable, un regain d'intérêt pour la télédétection de la salinité est apparu dans les années 90 et deux missions satellitaires, SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) coté européen et Aquarius coté américain ont finalement été retenues. SMOS a été lancé avec succès le 2 Novembre 2009, Aquarius sera lancé mi 2011.


La technologie choisie pour SMOS, un radiomètre interférométrique, permet d'accéder à une résolution spatiale d'environ 40km au détriment de la précision sur les mesures radiométriques. Néanmoins, les études préliminaires indiquaient que l'excellente couverture spatio-temporelle des mesures devraient permettre d'accéder à une précision de l'ordre de 0.1-0.2 sur des salinités moyennées sur 200km-10jours.


Je détaillerai tout d'abord l'impact des différents processus affectant la mesure radiométrique en bande L, tels que déduits d'études théoriques et expérimentales préalables aux mesures satellitaires (émissivité de la surface de mer reliée à la température, à la salinité et à la rugosité de la surface, émissivité du ciel réfléchie par la surface de la mer) et je comparerai les mesures SMOS acquises en 2010 à des simulations décrivant ces processus. Il est remarquable que 1) l'écart-type de la différence entre mesures SMOS et simulations est très proche du bruit instrumental attendu, et que 2) les profils latitudinaux des mesures SMOS reproduisent bien les gradients attendus étant donnée la variabilité de la salinité et du vent. Dans une seconde partie, je comparerai les salinités SMOS à des salinités mesurées in-situ, notamment grâce au réseau ARGO : bien qu'il existe des biais instrumentaux liés à la proximité des côtes, à une caractérisation imparfaite des antennes de l'instrument ou à une température de l'instrument mal controlée, durant le mois d'août 2010, au premier ordre, les grandes structures de la variabilité spatiale de la salinité sont bien reproduites ; en outre, SMOS a mesuré, sur certaines régions de l'océan ouvert, des anomalies de salinité par rapport à la climatologie en accord avec les anomalies mesurées in situ.


Un peu plus d'un an après le lancement de cet instrument 'démonstrateur' les premiers résultats laissent présager que les salinités SMOS seront très bientôt utilisables pour des études océanographiques.