Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes

Remote sensing studies at the "Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'Environnement" are motivated by the possibility to measure from space important geophysical parameters such as the surface melt extent, the temperature and the snow accumulation rate of the polar ice shee...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Sherjal, Isabelle
Other Authors: Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph-Fourier - Grenoble I, Michel Fily; Jean Pierre Benoist
Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
Language:French
Published: HAL CCSD 1995
Subjects:
Online Access:https://theses.hal.science/tel-00761401
https://theses.hal.science/tel-00761401/document
https://theses.hal.science/tel-00761401/file/These-Sherjal-1995.pdf
id ftunivsavoie:oai:HAL:tel-00761401v1
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Université Savoie Mont Blanc: HAL
op_collection_id ftunivsavoie
language French
topic mesures radiométriques
télédétection
radiomètre SSM/I
expérimentation
[SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology
spellingShingle mesures radiométriques
télédétection
radiomètre SSM/I
expérimentation
[SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology
Sherjal, Isabelle
Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes
topic_facet mesures radiométriques
télédétection
radiomètre SSM/I
expérimentation
[SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology
description Remote sensing studies at the "Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'Environnement" are motivated by the possibility to measure from space important geophysical parameters such as the surface melt extent, the temperature and the snow accumulation rate of the polar ice sheets. Moreover, microwave data are weakly sensitive to atmospheric effects, and they provide information on a few centimeters or several meters of the snow cover. A semi-empirical model based on radiative transfer and a simple thermodynamic model, enable us to retrieve the measured brightness temperatures (SSM/I data) from the air temperatures measured by automatic weather stations; a constant emissivity is assumed and we fit the extinction coefficient of the medium. This method is tested on two Antarctic sites with different snow characteristics. Afterwards, the model is reversed in order to retrieve the snow surface temperature from the satellite data. At this point, the problem is still underdetermined, but the results are promising. In order to validate models, we measured radiometric data at different frequencies and incident angles, with the radiometer PORTOS (CNES) from a cable car, at Chamonix in the Alps. Simultaneously, the snow cover was characterized. These data are calibrated, corrected from local incident angle, the antenna pattern effect on the angular measurement is evaluated. Then, they are compared to computed data from a snow emissivity model for a uniform and a stratified medium and from a radiative transfer mode!. The problems of the snow structure characterization for microwaves and of the scattering by snow grains are raised. L'objectif des études en télédétection au Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'Environnement est de pouvoir mesurer de l'espace les paramètres géophysiques importants caractérisant la surface des calottes polaires, tels que les zones de fonte, la température et l'accumulation de neige. De plus, les mesures satellitaires dans le domaine des micro-ondes offrent l'avantage ...
author2 Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Joseph-Fourier - Grenoble I
Michel Fily; Jean Pierre Benoist
format Doctoral or Postdoctoral Thesis
author Sherjal, Isabelle
author_facet Sherjal, Isabelle
author_sort Sherjal, Isabelle
title Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes
title_short Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes
title_full Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes
title_fullStr Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes
title_full_unstemmed Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes
title_sort radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'antarctique : expérimentations dans les alpes
publisher HAL CCSD
publishDate 1995
url https://theses.hal.science/tel-00761401
https://theses.hal.science/tel-00761401/document
https://theses.hal.science/tel-00761401/file/These-Sherjal-1995.pdf
genre Antarc*
Antarctic
genre_facet Antarc*
Antarctic
op_source https://theses.hal.science/tel-00761401
Glaciologie. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1995. Français. ⟨NNT : ⟩
op_relation tel-00761401
https://theses.hal.science/tel-00761401
https://theses.hal.science/tel-00761401/document
https://theses.hal.science/tel-00761401/file/These-Sherjal-1995.pdf
op_rights info:eu-repo/semantics/OpenAccess
_version_ 1797573236442005504
spelling ftunivsavoie:oai:HAL:tel-00761401v1 2024-04-28T08:01:32+00:00 Radiométrie micro-onde de la neige : interprétation de données satellitaires sur l'Antarctique : expérimentations dans les Alpes Sherjal, Isabelle Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE) Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Université Joseph-Fourier - Grenoble I Michel Fily; Jean Pierre Benoist 1995-06-23 https://theses.hal.science/tel-00761401 https://theses.hal.science/tel-00761401/document https://theses.hal.science/tel-00761401/file/These-Sherjal-1995.pdf fr fre HAL CCSD tel-00761401 https://theses.hal.science/tel-00761401 https://theses.hal.science/tel-00761401/document https://theses.hal.science/tel-00761401/file/These-Sherjal-1995.pdf info:eu-repo/semantics/OpenAccess https://theses.hal.science/tel-00761401 Glaciologie. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1995. Français. ⟨NNT : ⟩ mesures radiométriques télédétection radiomètre SSM/I expérimentation [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology info:eu-repo/semantics/doctoralThesis Theses 1995 ftunivsavoie 2024-04-11T00:14:29Z Remote sensing studies at the "Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'Environnement" are motivated by the possibility to measure from space important geophysical parameters such as the surface melt extent, the temperature and the snow accumulation rate of the polar ice sheets. Moreover, microwave data are weakly sensitive to atmospheric effects, and they provide information on a few centimeters or several meters of the snow cover. A semi-empirical model based on radiative transfer and a simple thermodynamic model, enable us to retrieve the measured brightness temperatures (SSM/I data) from the air temperatures measured by automatic weather stations; a constant emissivity is assumed and we fit the extinction coefficient of the medium. This method is tested on two Antarctic sites with different snow characteristics. Afterwards, the model is reversed in order to retrieve the snow surface temperature from the satellite data. At this point, the problem is still underdetermined, but the results are promising. In order to validate models, we measured radiometric data at different frequencies and incident angles, with the radiometer PORTOS (CNES) from a cable car, at Chamonix in the Alps. Simultaneously, the snow cover was characterized. These data are calibrated, corrected from local incident angle, the antenna pattern effect on the angular measurement is evaluated. Then, they are compared to computed data from a snow emissivity model for a uniform and a stratified medium and from a radiative transfer mode!. The problems of the snow structure characterization for microwaves and of the scattering by snow grains are raised. L'objectif des études en télédétection au Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'Environnement est de pouvoir mesurer de l'espace les paramètres géophysiques importants caractérisant la surface des calottes polaires, tels que les zones de fonte, la température et l'accumulation de neige. De plus, les mesures satellitaires dans le domaine des micro-ondes offrent l'avantage ... Doctoral or Postdoctoral Thesis Antarc* Antarctic Université Savoie Mont Blanc: HAL