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Laurent FOUCHET18 janvier 2007
Propagation de la lumière dans l’atmosphère: Application du LIDAR
IFIPS Département Optronique IFIPS Département Optronique Cycle ingénieur 2Cycle ingénieur 2èmeème année année
Measurements of Cirrus backscatter phase functions using a high spectral resolution LIDAR
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De l’intérêt d’étudier l’atmosphère,
Aux outils disponibles pour le faire,
Mesures aéroportées
Mesures satellitaires
Mesures terrestres2
L’étude de l’atmosphère: Position du problème
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Extinction, Diffusion et absorption
Les particules de l’atmosphère génèrent une extinction de la lumière à la traversée de ses différentes couches
Définition de 3 coefficients:
L’atmosphère: un milieu turbide
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Le LIDAR « traditionnel»
LIght Detection And Ranging
Pas de distinction entre contribution due aux molécules et contribution due aux aérosols
Face au HSRL: High Spectral Resolution LIDARUtilisation de l’effet Doppler
Séparation des photons rétrodiffusés par les molécules ou les aérosols
Le LIDAR: un radar optique au service de l’étude de l’atmosphère.
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Campagne de mesures 1994: mise en situation
Longue période de mesures
Étude menée sur des Cirrus
Erreurs sur le comptage des photons
Erreurs dues aux diffusion multiples
Le HSRL: Un outil d’étude de l’atmosphère
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Dépendance en température de P(ω, ω’)
Variation de la taille et du type des particules en fonction de l’altitude
Variation simultanée de la fonction de phase et de la température
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Sources d’erreurs:
De l’importance des erreurs…
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Calibration
Moyennage temporel
Comptage des photons
Diffusion multiple
Effets induits:
Erreurs sur le coefficient de diffusion des aérosols et le coefficient d’extinction
Erreur de l’ordre de 15 sur la fonction de phase
Perte de résolution spatiale
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Principe:
La diffusion multiple, fléau du HSRL
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Correction:
Modèle de Eloranta, 1998
3 approximations importantes:
Fonction de phase gaussienne
Rétrodiffusion isotrope
Les photons ne subissent qu’une seule diffusion importante
Capteur
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Conclusions:
Importance de la connaissance de l’atmosphère dans l’étude du climat
Atouts importants du LIDAR (coûts, performances, facilité d’utilisations)
Traitements mathématiques fiables des erreurs
Perspectives:Développement de l’étude de l’atmosphère
Précision des facteurs influençant la fonction de phase
Études climatologiques plus poussées
Conclusions et perspectives:
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