polarisation et directionnalité à laide de la correction atmosphérique en océan ouvert t....
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Polarisation et Directionnalité
à l’aide de la Correction Atmosphérique
en Océan Ouvert
T. HARMEL, M. CHAMILaboratoire d’Océanographie de Villefranche (LOV), [email protected]
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I. Correction atmosphériqueI. Correction atmosphérique
Correction Atmosphérique
Mesure au sommet de l’atmosphère
Mesure au niveau de la surface
BOUSSOLE
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• ~90 % du signal au niveau du capteur est d’origine atmosphérique
• Différences significatives entre réflectances marines estimées à partir des mesures spatiales et celles mesurées in situ pouvant atteindre 100% en eaux côtières [Chang & Gould, 2006])
• Amplification des erreurs dans les Produits Dérivés (CHL, production primaire, etc.)
I. Correction atmosphériqueI. Correction atmosphérique
Besoin d’une Correction Atmosphérique plus performante
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I. Correction atmosphériqueI. Correction atmosphérique
i
r
F
F :soit ,
incident eénergétiquflux
réfléchi eénergétiquflux eRéflectanc
)( )( )( ' watmostot t
Modèle Radiométrique : Une Décomposition formelle du Signal
Mesurée par satellite
Moléculaire (Rayleigh)
Aérosol (inconnue)Réflectance marine (‘‘Couleur de l’Ocean’’)
Transmittance diffuse
Ces termes sont couplésCes termes sont couplés
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I. Correction atmosphériqueI. Correction atmosphérique
Codes de transfert radiatif• Successive Orders of scattering• Adding-Doubling• Monte-Carlo
ssss dMJMLMMdL e )],(),()[(),( Equation du transfert radiatif :
Look-up Tables (LUT)
Une nouvelle génération : Les Satellites CommunautairesUne nouvelle génération : Les Satellites Communautaires
PARASOLPARASOL (Polarisation et Anisotropie des Réflectances au sommet de l'Atmosphère , couplées avec un Satellite d'Observation emportant un Lidar )
• Propriétés radiatives des nuages et des aérosols • Bilan radiatif de la Terre• Couleur de l’Océan
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II. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOL
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II. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOL
DIRECTIONNALITE jusqu’à 16 géométries de visée par cible
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II. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOL
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I
VUQP
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I : moyenne temporelle de l’intensité d’un rayonQ : information sur le degré de polarisationU : direction de polarisationV : ellipticité, nul si polarisation rectiligne
Paramètres de StokesOu comment caractériser une onde e.m. polarisée
Degré de Polarisation :
PE
I
d
vsvspol
),,(),(
POLARISATION
Mesurées par PARASOLMesurées par PARASOLMesurées par PARASOLMesurées par PARASOL
I : moyenne temporelle de l’intensité d’un rayonQ : information sur le degré de polarisationU : direction de polarisation
I : moyenne temporelle de l’intensité d’un rayonQ : information sur le degré de polarisationU : direction de polarisation
circulairecirculaire rectilignerectiligne
Champ électrique des photons
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II. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOLII. Satellite PARASOL
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[Chl] < 0.3 mg.m-3 pour 80% des océans(Antoine et al., 1996)
Bruit instrumental PARASOL : NeΔρpol ~ 8.10-4
(Fougnie et al., 2007)
III. III. Invariance du signal marin polarisé dans le visibleInvariance du signal marin polarisé dans le visibleIII. III. Invariance du signal marin polarisé dans le visibleInvariance du signal marin polarisé dans le visible
))mg.m 03.0()(( 3 polxpolpol Chl
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III. III. Invariance du signal marin polarisé dans le visibleInvariance du signal marin polarisé dans le visibleIII. III. Invariance du signal marin polarisé dans le visibleInvariance du signal marin polarisé dans le visible
Chl-a concentration
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Perspectives (2008)
Moyen terme• Validation par inter-comparaison :
avec données in situ (BOUSSOLE, AERONET, Campagnes Océanographiques)
avec les autres missions satellitaires couleur de l’océan (MERIS, SeaWiFS,…), et aérosols (CALIPSO du A-train qui embarque un LIDAR)
• Opérationnalité• Vers les eaux côtières, eaux du cas II
Court terme• Incorporation des modèles aérosol les plus réalistes (LOA)• Tester le formalisme assimilation de données• Finaliser l’algorithme de correction atmosphérique
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MERCIMERCI