AVANT-PROPOS

Ce rapport présente le travail que j'ai effectué entre 1986 et 1989 au Département de radioastronomie en ondes millimétriques de l'Observatoire de Meudon. Ce laboratoire, dont l'une des vocations est de construire, pour les radiotélescopes, des récepteurs de haute performance à des fréquences de plus en plus élevées — 115, 230, 380 GHz et au-delà —, s'est par ailleurs engagé dans le domaine de la radiométrie à application météorologique. Des études ont été conduites grâce à la participation, la collaboration ou le financement des industriels, du Centre national d'études spatiales et du Laboratoire de météorologie dynamique de l'Ecole polytechnique.

Dans le cadre de ces études, j'ai été amené à m'intéresser à des sujets variés. Cette diversité se reflète dans le travail écrit qui est ici présenté.

Le rapport est divisé en 3 parties (I, II, III), 14 chapitres (A, B, C, ...) et 45 sections (1, 2, ...) ; certaines sections comportent des sous-sections (a, b, ...) ou d'autres subdivisions. Un résumé est placé en tête de chaque chapitre pour guider une lecture en diagonale. Les références bibliographiques sont indiquées entres crochets.

La première partie est une vaste introduction, montrant que la radiométrie micro-onde apparaît toujours plus comme une composante essentielle des satellites météorologiques. Les fréquences les plus dignes d'intérêt sont voisines de 60 et 118 GHz (raies d'absorption de l'oxygène) et de 183 GHz (raie d'absorption de la vapeur d'eau). Cette partie expose des idées générales, les discussions approfondies étant renvoyées aux parties suivantes.

La seconde partie décrit un modèle de transfert radiatif dans l'atmosphère, avec traitement de la surface terrestre et de la diffusion par la pluie et les nuages. Il s'agit de calculer la brillance reçue par un radiomètre, placé par exemple à bord d'un satellite, en fonction des paramètres d'observation et des variables atmosphériques.

La troisième partie regroupe les études techniques que j'ai été amené à effectuer sur certains composants de radiomètres millimétriques, en particulier ceux qualifiés de quasi optiques.

Deux annexes donnent le listage du logiciel de transfert radiatif qui a été écrit et les premiers travaux de comparaison du modèle atmosphérique avec des données de sondage par satellite.

Une grande partie de ce travail a été réalisée en collaboration avec C. Prigent-Benoit et déjà présenté dans sa thèse de doctorat [1988]. Par souci de cohésion, de complétude et de clarté pour mon exposé, je n'ai pas voulu éviter certaines répétitions avec cet écrit ¹.

Je tiens à remercier chaleureusement ² Noëlle Scott, Alain Chédin, Alain Corain, Gilles Ruffié, Clélia Robert, Laurent Pagani, Olivier Perrin, Jean-René Jégou, Alain Kreisler, Gérard Beaudin, Maurice Gheudin, Michel Fourrier, Pierre Encrenaz, Christian Tabart, Laurent Phalippou, Norbert Lannelongue, la société Alcatel Espace, le Centre nat. d'ét. spatiales, et surtout Catherine Prigent-Benoit, pour ³ : leur grand intérêt pour ce travail et les suggestions qu'ils y ont apportées, ses talents d'orateur qui m'ont permis d'apprécier le domaine du sondage atmosphérique, pour m'avoir fait découvrir les joies du milieu industriel et des réponses stressantes aux appels d'offres sans me détourner trop longtemps de ma thèse, pour leur aide et leurs conseils, les plaisirs plus informatiques que contemplatifs de l'observation astronomique, les discussions passionnantes et leur bienveillance devant ma mainmise de plusieurs mois sur le Macintosh, sa lecture attentive de la première version de ce rapport et les corrections qu'il m'a suggérées, leur gentillesse, leur disponibilité, leurs conseils et leur expérience dont ils m'ont fait profiter, l'honneur qu'il m'a fait de présider mon jury, pour m'avoir accueilli dans son équipe et s'être toujours montré d'un optimisme quasi lyrique, pour les discussions acharnées sur quelques notions physiques élémentaires, pour son accueil dans son service et pour avoir accepté de faire partie de mon jury, pour leur financement de mes trois années de préparation doctorale, enfin pour son enthousiasme et son dynamisme qui m'ont toujours entraîné et qui ont fondé notre très sympathique collaboration.

(Notes de bas de page)

1 : Pour ce qui est de la partie sur le modèle de transfert radiatif (partie II) et pour le logiciel associé (chapitre II.E et annexe 1), ma contribution a été la plus importante pour l'absorption gazeuse (chapitre II.B) et l'émissivité de la mer (chapitre II.D) et quasi nulle pour la diffusion par les nuages et les précipitations (qui correspond au chapitre II.C). La troisième partie de la thèse est plus personnelle ; je n'ai toutefois participé que de façon minime à la conception de la maquette Météosat (chapitre III.E).

2 : Par ordre croissant du nombre de lettres de leurs nom et prénom.

3 : Plus ou moins respectivement et entre autres.

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