ANALYSE TRI-DIMENSIONNELLE DE LA STRUCTURE DE L'ATMOSPHERE A PARTIR D'OBSERVATIONS SATELLITAIRES PDF Download
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A PARTIR DES MESURES DE FLUX D'ENERGIE RADIANTE EMIS PAR L'ATMOSPHERE ET EFFECTUEES DES PLATE-FORMES SATELLITAIRES, ON PEUT, PAR UN PROCESSUS CONNU SOUS LE NOM "D'INVERSION DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF", REMONTER A LA STRUCTURE VERTICALE DE L'ATMOSPHERE, EN TEMPERATURE ET EN COMPOSITION. UN TEL PROCEDE D'INVERSION, EN VUE DU TRAITEMENT DES DONNEES DES SATELLITES DE LA SERIE TIROS-N, A ETE ELABORE AU L.M.D. AU COURS DES DERNIERES ANNEES. C'EST UNE METHODE PHYSICO-STATISTIQUE, QUI CONSISTE A RESOUDRE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF DE MANIERE ITERATIVE ET QUI REPOSE EN GRANDE PARTIE SUR LA QUALITE DE LA SOLUTION INITIALE POUR DEMARRER LE PROCESSUS ITERATIF. LA CONNAISSANCE A PRIORI DES TYPES DE MASSE D'AIR OBSERVES EST UN ELEMENT ESSENTIEL DE LA RECONNAISSANCE DE PROXIMITES UTILISEE POUR L'INITIALISATION. C'EST POURQUOI NOUS AVONS CHERCHE A EXTRAIRE CETTE INFORMATION PAR APPLICATION D'UN ALGORITHME DE CLASSIFICATION D'OBSERVATIONS SATELLITAIRES (MESURE DE RADIANCES). PARMI LES METHODES DE CLASSIFICATION EXISTANT, NOUS AVONS RETENU CELLE DITE DES "NUEES DYNAMIQUES" BASEE SUR LA NOTION DE "FORMES FORTES" ET L'OPTIMISATION D'UN CRITERE DE VARIANCE. L'ALGORITHME A ENSUITE ETE VALIDE EXPERIMENTALEMENT PAR APPLICATION A DES SITUATIONS METEOROLOGIQUES RELATIVES AU SATELLITE NOAA-7. LES RESULTATS OBTENUS SONT EN ACCORD AVEC LES ANALYSES METEOROLOGIQUES CONVENTIONNELLES. PAR AILLEURS, L'ALGORITHME D'INVERSION DU L.M.D. PERMETTAIT DE RESTITUER LES PARAMETRES ATMOSPHERIQUES JUSQU'A ENVIRON 30 KM D'ALTITUDE. LA METHODE DEVELOPPEE DANS CETTE ETUDE A PERMIS D'ETENDRE CETTE RESTITUTION JUSQU'A 50 KM. ELLE UTILISE LES OBSERVATIONS DU "STRATOSPHERIC SOUNDING UNIT" (SSU) ET EST BASEE SUR UNE TECHNIQUE DE REGRESSION MULTILINEAIRE. LE MODELE CONSTRUIT A ETE VALIDE PAR APPLICATION A DES SCENES NOAA-7, AINSI QU'A DES PHENOMENES PARTICULIERS: "LES ECHAUFFEMENTS STRATOSPHERIQUES BRUSQUES
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A PARTIR DES MESURES DE FLUX D'ENERGIE RADIANTE EMIS PAR L'ATMOSPHERE ET EFFECTUEES DES PLATE-FORMES SATELLITAIRES, ON PEUT, PAR UN PROCESSUS CONNU SOUS LE NOM "D'INVERSION DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF", REMONTER A LA STRUCTURE VERTICALE DE L'ATMOSPHERE, EN TEMPERATURE ET EN COMPOSITION. UN TEL PROCEDE D'INVERSION, EN VUE DU TRAITEMENT DES DONNEES DES SATELLITES DE LA SERIE TIROS-N, A ETE ELABORE AU L.M.D. AU COURS DES DERNIERES ANNEES. C'EST UNE METHODE PHYSICO-STATISTIQUE, QUI CONSISTE A RESOUDRE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF DE MANIERE ITERATIVE ET QUI REPOSE EN GRANDE PARTIE SUR LA QUALITE DE LA SOLUTION INITIALE POUR DEMARRER LE PROCESSUS ITERATIF. LA CONNAISSANCE A PRIORI DES TYPES DE MASSE D'AIR OBSERVES EST UN ELEMENT ESSENTIEL DE LA RECONNAISSANCE DE PROXIMITES UTILISEE POUR L'INITIALISATION. C'EST POURQUOI NOUS AVONS CHERCHE A EXTRAIRE CETTE INFORMATION PAR APPLICATION D'UN ALGORITHME DE CLASSIFICATION D'OBSERVATIONS SATELLITAIRES (MESURE DE RADIANCES). PARMI LES METHODES DE CLASSIFICATION EXISTANT, NOUS AVONS RETENU CELLE DITE DES "NUEES DYNAMIQUES" BASEE SUR LA NOTION DE "FORMES FORTES" ET L'OPTIMISATION D'UN CRITERE DE VARIANCE. L'ALGORITHME A ENSUITE ETE VALIDE EXPERIMENTALEMENT PAR APPLICATION A DES SITUATIONS METEOROLOGIQUES RELATIVES AU SATELLITE NOAA-7. LES RESULTATS OBTENUS SONT EN ACCORD AVEC LES ANALYSES METEOROLOGIQUES CONVENTIONNELLES. PAR AILLEURS, L'ALGORITHME D'INVERSION DU L.M.D. PERMETTAIT DE RESTITUER LES PARAMETRES ATMOSPHERIQUES JUSQU'A ENVIRON 30 KM D'ALTITUDE. LA METHODE DEVELOPPEE DANS CETTE ETUDE A PERMIS D'ETENDRE CETTE RESTITUTION JUSQU'A 50 KM. ELLE UTILISE LES OBSERVATIONS DU "STRATOSPHERIC SOUNDING UNIT" (SSU) ET EST BASEE SUR UNE TECHNIQUE DE REGRESSION MULTILINEAIRE. LE MODELE CONSTRUIT A ETE VALIDE PAR APPLICATION A DES SCENES NOAA-7, AINSI QU'A DES PHENOMENES PARTICULIERS: "LES ECHAUFFEMENTS STRATOSPHERIQUES BRUSQUES
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Developpe en vue d'uns restitution des parametres atmospheriques (profils de temperature et de vapeur d'eau, nuages) a partir des satellites de la serie tiros-n (satellites a orbite polaire lances par la noaa), le modele 3i (improved initialized inversion) d'inversion de l'equation de transfert radiatif, developpe au lmd ces dernieres annees, est presente dans ce travail. Fonde sur une approche de type reconnaissance de forme, ou la connaissance a priori du milieu observe joue un grand role, ce modele permet d'aborder de facon quantitative le probleme pose par l'analyse des observations des sondeurs verticaux. Apres une description detaillee des instruments du sondeur vertical de la serie tiros-n, une validation de ce modele sur diverses situations meteorologiques est presentee. Dans une application de la methode 3i a des situations meteorologiques choisies pour leurs caracteristiques particulieres, la comparaison des resultats avec les analyses du cepmmt (centre europeen de prevision meteorologique a moyen terme) a montre la bonne qualite de la methode et d'interessantes perspectives, en particulier dans le domaine des structures de petite echelle. Enfin, un modele de calcul direct des energies radiantes a partir des parametres atmospheriques, fonde lui aussi sur une approche de type reconnaissance de forme, est presente. Une validation sur des donnees synthetiques et des observations reelles, et quelques applications, sont proposees. Des perspectives d'application de ces deux methodes sont presentees dans la derniere partie
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DEVELOPPE EN VUE D'UNS RESTITUTION DES PARAMETRES ATMOSPHERIQUES (PROFILS DE TEMPERATURE ET DE VAPEUR D'EAU, NUAGES) A PARTIR DES SATELLITES DE LA SERIE TIROS-N (SATELLITES A ORBITE POLAIRE LANCES PAR LA NOAA), LE MODELE 3I (IMPROVED INITIALIZED INVERSION) D'INVERSION DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF, DEVELOPPE AU LMD CES DERNIERES ANNEES, EST PRESENTE DANS CE TRAVAIL. FONDE SUR UNE APPROCHE DE TYPE RECONNAISSANCE DE FORME, OU LA CONNAISSANCE A PRIORI DU MILIEU OBSERVE JOUE UN GRAND ROLE, CE MODELE PERMET D'ABORDER DE FACON QUANTITATIVE LE PROBLEME POSE PAR L'ANALYSE DES OBSERVATIONS DES SONDEURS VERTICAUX. APRES UNE DESCRIPTION DETAILLEE DES INSTRUMENTS DU SONDEUR VERTICAL DE LA SERIE TIROS-N, UNE VALIDATION DE CE MODELE SUR DIVERSES SITUATIONS METEOROLOGIQUES EST PRESENTEE. DANS UNE APPLICATION DE LA METHODE 3I A DES SITUATIONS METEOROLOGIQUES CHOISIES POUR LEURS CARACTERISTIQUES PARTICULIERES, LA COMPARAISON DES RESULTATS AVEC LES ANALYSES DU CEPMMT (CENTRE EUROPEEN DE PREVISION METEOROLOGIQUE A MOYEN TERME) A MONTRE LA BONNE QUALITE DE LA METHODE ET D'INTERESSANTES PERSPECTIVES, EN PARTICULIER DANS LE DOMAINE DES STRUCTURES DE PETITE ECHELLE. ENFIN, UN MODELE DE CALCUL DIRECT DES ENERGIES RADIANTES A PARTIR DES PARAMETRES ATMOSPHERIQUES, FONDE LUI AUSSI SUR UNE APPROCHE DE TYPE RECONNAISSANCE DE FORME, EST PRESENTE. UNE VALIDATION SUR DES DONNEES SYNTHETIQUES ET DES OBSERVATIONS REELLES, ET QUELQUES APPLICATIONS, SONT PROPOSEES. DES PERSPECTIVES D'APPLICATION DE CES DEUX METHODES SONT PRESENTEES DANS LA DERNIERE PARTIE
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LES OBSERVATIONS DES SATELLITES DE LA SERIE TIROS-N AUX LATITUDES POLAIRES OU LES DONNEES IN SITU SONT RARES, SONT FONDAMENTALES POUR L'ETUDE DES PHENOMENES ATMOSPHERIQUES A MESOECHELLE. CES SATELLITES PERMETTENT EN EFFET UNE OBSERVATION GLOBALE DE L'ATMOSPHERE DEPUIS LA SURFACE JUSQU'A UN NIVEAU DE PRESSION DE 10 MB. LA METHODE 3I (IMPROVED INITIALIZATION INVERSION) A MONTRE SA CAPACITE A FOURNIR AVEC UNE BONNE PRECISION LES PROFILS DE TEMPERATURE APRES INVERSION DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF. LES CAMPAGNE MIZEX (MARGINAL ICE ZONE EXPERIMENT) ET ARCTEMIZ (MIZ DE L'ARCTIQUE EUROPEEN) MENEES EN MER DU GROENLAND ONT PERMIS D'ADAPTER ET DE TESTER LA VALIDITE DE CETTE METHODE AUX HAUTES LATITUDES, EN FOURNISSANT DES DONNEES IN SITU POUVANT ETRE COMPAREES AUX PARAMETRES RESTITUES. 5 JOURNEES POUR MIZEX ET 17 JOURNEES CONSECUTIVES POUR ARCTEMIZ ONT ETE ANALYSEES PAR 3I. DES AMELIORATIONS ONT ETE APPORTEES A LA METHODE EN VUE DE MIEUX TENIR COMPTE DES CONDITIONS PARTICULIERES: PRESENCE DE GLACE DE MER, NUAGES BAS, FAIBLE ALTITUDE DU NIVEAU DE LA TROPOPAUSE. LA COMPARAISON DES PRODUITS INVERSES AVEC DES RADIO-SONDAGES ET DES ANALYSES PROVENANT DU DNMI (INSTITUT METEOROLOGIQUE NORVEGIEN) MONTRE UN BON ACCORD GLOBAL. LES RESULTATS SONT UN PEU MOINS BONS POUR LES BASSES COUCHES, EN LIAISON AVEC LEUR STRUCTURE THERMIQUE COMPLEXE ET LA RESOLUTION VERTICALE DES INSTRUMENTS. CES COMPARAISONS ONT MONTRE EN OUTRE QU'IL ETAIT POSSIBLE GRACE AUX OBSERVATIONS SATELLITAIRES, DE SUIVRE LE DEVELOPPEMENT D'UNE DEPRESSION ET DE LOCALISER DES PHENOMENES MESOECHELLE TELS QUE LES POLAR LOWS
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CE TRAVAIL PORTE SUR LA DETERMINATION DE LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE DE LA VAPEUR D'EAU ATMOSPHERIQUE A PARTIR DES DONNEES SATELLITALES ET DE L'ANALYSE DE SA VARIABILITE. UNE PREMIERE PARTIE DU TRAVAIL CONSISTE A L'AMELIORATION DE LA QUALITE DE L'INTERPRETATION DE RADIANCES MESUREES PAR SATELLITE, EN METTANT AU POINT UNE METHODE NOUVELLE, APRES AVOIR CONSTATE L'INCAPACITE DES METHODES ANTERIEURES A DONNER DES RESULTATS SATISFAISANTS. LES DONNEES DU CONTENU DE L'ATMOSPHERE EN VAPEUR D'EAU OBTENUES SONT VALIDEES PAR COMPARAISON AVEC D'AUTRES MOYENS DE MESURE. CES RESULTATS PERMETTENT D'ETABLIR UNE CLIMATOLOGIE PERTINENTE DE LA STRUCTURE VERTICALE DE LA VAPEUR D'EAU DE L'ATMOSPHERE, SUR UNE PERIODE D'ENVIRON TRENTE MOIS. L'ENSEMBLE DES DONNEES VALIDEES EST UTILISE POUR ABORDER UNE PREMIERE ANALYSE GLOBALE DE LA DISTRIBUTION VERTICALE DU CONTENU EN VAPEUR D'EAU. UN INDICATEUR DE LA DYNAMIQUE VERTICALE EST CIRCONSCRIS. IL PERMET L'ETUDE DES INFLUENCES RELATIVES DE LA DYNAMIQUE VERTICALE ET DE LA TEMPERATURE DE SURFACE SUR LA DISTRIBUTION VERTICALE DE LA VAPEUR D'EAU
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LES SATELLITES DE LA SERIE NOAA/TIROS-N PERMETTENT D'OBTENIR, A L'ECHELLE GLOBALE, LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE EN TEMPERATURE ET HUMIDITE DE L'ATMOSPHERE, D'ANALYSER LES PROPRIETES DE SURFACE ET DE DETERMINER LE CONTENU TOTAL EN OZONE. CE TRAVAIL DE THESE COMPREND TROIS VOLETS DISTINCTS, LIES A L'EXPLOITATION DES MESURES RADIATIVES INFRAROUGES ET MICRO-ONDES DE CES SATELLITES. DANS UN PREMIER TEMPS, UNE METHODE STATISTIQUE, BASEE SUR DES REGRESSIONS LINEAIRES, EST PROPOSEE POUR LE CALCUL DE LA COLONNE D'OZONE. PUIS, EN VUE DE METTRE AU POINT UNE METHODE PHYSIQUE DE CALCUL DE L'OZONE TOTAL, UNE ETUDE DE SENSIBILITE DES MESURES RADIATIVES, EN PARTICULIER VIS-A-VIS DE LA FORME DES PROFILS D'OZONE, EST REALISEE. LE DEUXIEME VOLET EST CONSACRE A LA CLASSIFICATION EN MASSES D'AIR D'UNE BANQUE CLIMATOLOGIQUE DE DONNEES ATMOSPHERIQUES. LA METHODE COMPORTE UNE ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES DES PROFILS DE TEMPERATURE, PUIS UNE CLASSIFICATION ASCENDANTE HIERARCHIQUE DES PREMIERES COMPOSANTES. CETTE CLASSIFICATION EST ALORS UTILISEE POUR OBTENIR DES CARTES DE MASSES D'AIR A PARTIR DES RADIANCES MESUREES PAR LE SATELLITE. LA TROISIEME PARTIE PRESENTE LES AMELIORATIONS APPORTEES A UN MODELE ULTRA RAPIDE DE CALCUL DES RADIANCES, BASE SUR UNE APPROCHE DE TYPE RECONNAISSANCE DE FORMES. LES RESULTATS OBTENUS SONT COMPARES A CEUX D'UN MODELE SPECTROSCOPIQUE RAIE PAR RAIE, AINSI QU'AUX RADIANCES OBSERVEES PAR LE SATELLITE
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CE TRAVAIL PORTE SUR LA DETERMINATION DE LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE DE LA VAPEUR D'EAU ATMOSPHERIQUE A PARTIR DES DONNEES SATELLITALES ET DE L'ANALYSE DE SA VARIABILITE. UNE PREMIERE PARTIE DU TRAVAIL CONSISTE A L'AMELIORATION DE LA QUALITE DE L'INTERPRETATION DE RADIANCES MESUREES PAR SATELLITE, EN METTANT AU POINT UNE METHODE NOUVELLE, APRES AVOIR CONSTATE L'INCAPACITE DES METHODES ANTERIEURES A DONNER DES RESULTATS SATISFAISANTS. LES DONNEES DU CONTENU DE L'ATMOSPHERE EN VAPEUR D'EAU OBTENUES SONT VALIDEES PAR COMPARAISON AVEC D'AUTRES MOYENS DE MESURE. CES RESULTATS PERMETTENT D'ETABLIR UNE CLIMATOLOGIE PERTINENTE DE LA STRUCTURE VERTICALE DE LA VAPEUR D'EAU DE L'ATMOSPHERE, SUR UNE PERIODE D'ENVIRON TRENTE MOIS. L'ENSEMBLE DES DONNEES VALIDEES EST UTILISE POUR ABORDER UNE PREMIERE ANALYSE GLOBALE DE LA DISTRIBUTION VERTICALE DU CONTENU EN VAPEUR D'EAU. UN INDICATEUR DE LA DYNAMIQUE VERTICALE EST CIRCONSCRIS. IL PERMET L'ETUDE DES INFLUENCES RELATIVES DE LA DYNAMIQUE VERTICALE ET DE LA TEMPERATURE DE SURFACE SUR LA DISTRIBUTION VERTICALE DE LA VAPEUR D'EAU
Author: Clive L. N. Ruggles Publisher: ISBN: 9780954086770 Category : Archaeoastronomy Languages : en Pages : 304
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This joint venture between ICOMOS, the advisory body to UNESCO on cultural sites, and the International Astronomical Union is the second volume in an ongoing exploration of themes and issues relating to astronomical heritage in particular and to science and technology heritage in general. It examines a number of key questions relating to astronomical heritage sites and their potential recognition as World Heritage, attempting to identify what might constitute "outstanding universal value" in relation to astronomy. "Heritage Sites of Astronomy and Archaeoastronomy--Volume 2" represents the culmination of several years' work to address some of the most challenging issues raised in the first ICOMOS-IAU Thematic Study, published in 2010. These include the recognition and preservation of the value of dark skies at both cultural and natural sites and landscapes; balancing archaeoastronomical considerations in the context of broader archaeological and cultural values; the potential for serial nominations; and management issues such as preserving the integrity of astronomical sightlines through the landscape.Its case studies are developed in greater depth than those in volume 1, and generally structured as segments of draft nomination dossiers. They include seven-stone antas (prehistoric dolmens) in Portugal and Spain, the thirteen towers of Chankillo in Peru, the astronomical timing of irrigation in Oman, Pic du Midi de Bigorre Observatory in France, Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan, and Aoraki-Mackenzie International Dark Sky Reserve in New Zealand. A case study on Stonehenge, already a World Heritage Site, focuses on preserving the integrity of the solstitial sightlines.As for the first ICOMOS-IAU Thematic Study, a international team of authors including historians, astronomers and heritage professionals is led by Professor Clive Ruggles for the IAU and Professor Michel Cotte for ICOMOS.
Author: Pascale Moine
Author: Pascale Moine
Author: Jean-François Flobert
Author: Jean-François Flobert
Author: CHANTAL.. CLAUD
Author: Jean-Pierre Chaboureau
Author: VERONIQUE.. ACHARD
Author: Jean-Pierre Chaboureau
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Author: Clive L. N. Ruggles