Clémence Pierangelo

Le 22 septembre 2005 à 11h, à l'Ecole Polytechnique, amphi Fresnel.


Apports du sondage infrarouge à l'étude des aérosols atmosphériques.
Application aux instruments HIRS et AIRS : caractérisation des aérosols en
épaisseur optique, en altitude, et en taille.

Le jury sera composé de :

Yves Balkanski (examinateur, LSCE)
Olivier Boucher (rapporteur, LOA/MetOffice)
François-Marie Bréon (rapporteur, LSCE)
Alain Chédin (directeur de thèse, LMD)
Katia Laval (présidente du jury, LMD)
Thierry Phulpin (examinateur, CNES)
Didier Tanré (invité, LOA)


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RESUME :
Le rapport du Groupe International d‚Expert sur le Climat de 2001
soulignait le niveau très imparfait de notre compréhension de l‚effet des
aérosols atmosphériques sur le climat. Ces particules d‚origine naturelle
(poussières, aérosols volcaniques∑) ou anthropique (sulfates, suies∑) sont
une des principales sources d‚incertitude sur le changement climatique.
Une des raisons à cela est leur très grande variabilité spatio-temporelle.
Par nature globale et continue, l‚observation spatiale des aérosols est
donc un outil indispensable à leur étude.
Si la télédétection dans le domaine visible s‚est beaucoup développée pour
permettre de mieux caractériser ces particules et leur effet sur le
rayonnement solaire, la télédétection dans le domaine infrarouge est
encore sous-exploitée. Or, non seulement la connaissance de l‚effet des
aérosols sur le rayonnement terrestre est indispensable à l‚évaluation de
leur forçage radiatif total, mais la télédétection infrarouge permet la
mesure de grandeurs inaccessibles à la télédétection visible (observations
possibles de nuit comme de jour, sur terre comme sur mer).
Dans cette thèse, nous montrons que les observations des sondeurs
infrarouges permettent de caractériser les aérosols en épaisseur optique
infrarouge, en altitude, et en taille. Après une étude de la sensibilité
des propriétés optiques des aérosols à leur microphysique, et le
développement d‚un code de transfert radiatif adapté à la haute résolution
spectrale du sondeur nouvelle génération NASA-Aqua/AIRS, nous abordons le
problème inverse. Les applications présentées ici couvrent entre autres
les aérosols stratosphériques volcaniques du Pinatubo, observés avec le
sondeur NOAA/HIRS, et la construction d‚une climatologie de 8 ans des
poussières désertiques sur mer et sur terre avec ce même instrument.
L‚inversion des observations du sondeur AIRS nous a permis de déterminer
l‚épaisseur optique à 10 µm, l‚altitude moyenne et le rayon effectif du
mode grossier des poussières sahariennes au-dessus des mers.