BROGNIEZ
"Humidité de la troposphère libre Africaine:
Elaboration d'une archive METEOSAT, Analyse climatique et Evaluation de
modèles"
le Vendredi 19 Novembre 2004 à 15h,
Amphi Carnot, Ecole Polytechnique, Palaiseau
devant le jury composé de
M. François-Marie Bréon (Examinateur)
Mme Katia Laval (Examinatrice)
Mme Laurence Picon (Directrice de thèse)
M. Raymond Pierrehumbert (Rapporteur)
M. Rémy Roca (Co-directeur de thèse)
M. Jean-Noël Thépaut (Rapporteur)
Mme Michèle Vesperini (Invitée)
Résumé:
Le cycle hydrologique est une composante clef du climat de la Terre
et sa compréhension repose à la fois sur les observations et sur les
simulations de ses différents aspects, tels le transport, les changements
de phase ou encore ses interactions avec le rayonnement. Les satellites
géostationnaires Meteosat ont, à leur bord, des radiomètres qui observent,
dans l‚infrarouge, la vapeur d‚eau d‚une large couche de la troposphère des
régions tropicales et subtropicales de la région Afrique / Océan Atlantique.
Depuis leur lancement en 1977, ces observations dites «Vapeur d‚Eau»
donnent ainsi la possibilité d‚étudier la distribution de la vapeur d‚eau
de la
troposphère libre tropicale et sa variabilité depuis des échelles de temps
journalières jusqu‚à des échelles décennales.
Dans cette thèse, une archive d‚humidité de la troposphère libre (Free
Tropospheric
Humidity –FTH-), de haute résolution spatiale (0,625°x0,625°) et temporelle
(3h),
est élaborée à partir des observations IR de la succession des satellites
Meteosat
(Met-2 à Met-5), dont l‚étalonnage est ajusté sur celui du canal 12 du
sondeur HIRS
(NOAA-12) pris comme référence. En ciel clair, nous montrons que les mesures
«VE» des régions tropicales et subtropicales s‚interprètent en terme
d‚humidité r
elative moyenne d‚une couche variable de l‚atmosphère, définie de façon
précise par
le jacobien d‚humidité relative, décrivant la sensibilité de la mesure à
des perturbations
locales relatives du profil d‚humidité relative. Les nuages de basse
altitude affectant
la mesure «VE» de façon négligeable, ceux-ci sont échantillonnés, en plus
du ciel
clair, à partir des informations sur la nébulosité issues de l‚analyse
multi-spectrale
ISCCP. Cette sélection des nuages bas amène une meilleure représentation des
régions subtropicales et du proche environnement convectif.
Des analyses de la distribution de la vapeur d‚eau troposphérique sont
menées et
révèlent l‚importance de la variabilité relative de la FTH des zones sèches
subtropicales, notamment pour la région de l‚Est de la Méditerranée. A l‚échelle
intrasaisonnière, l‚utilisation d‚un modèle de transport lagrangien permet de
montrer que l‚humidité relative à 500hPa de cette région de subsidence est
caractérisée par un mélange de masses d‚air tropicales et extra-tropicales,
provenant de zones plus ou moins froides de la troposphère. La base de
données est également utilisée dans le but d‚évaluer les simulations de modèles
de climat, dans le cadre d‚un exercice international d‚intercomparaison,
montrant la difficulté des modèles à reproduire la variabilité interannuelle
