II . UN MODELE SYNTHETIQUE
DE TRANSFERT RADIATIF
DANS L'ATMOSPHERE
EN ONDES MILLIMETRIQUES
"... The
radio engineer will almost despair at the prospects of ever putting order in
the atmospheric pandemonium."
Cette
déclaration de Hans J. Liebe [1980, p. 164] résume parfaitement la difficulté
de construire un modèle de transfert radiatif suffisamment performant,
c'est-à-dire prenant en compte, d'une manière ou d'une autre, l'effet de tous
les composants de l'atmosphère afin de prévoir correctement la réponse de
cette atmosphère en termes de facteur de transmission, de retard de propagation
ou de température de brillance. "D'une manière ou d'une autre"
signifie de façon "physique" ou "statistique". Les méthodes
physiques visent à interpréter les phénomènes dans le cadre d'une théorie ou
plutôt d'une science, déjà établie ou en construction. Les méthodes
statistiques (elles appartiennent aussi à la Physique) procèdent plutôt de
l'empirisme et produisent des relations, coefficients ou
"constantes" perpétuellement modifiés, "ajustés" au gré des
dernières expérimentations du moment. Cependant les deux types de méthodes ne
sont pas complètement étrangers l'un à l'autre. La physique doit s'avouer
(provisoirement ?) vaincue devant certaines situations qu'elle ne parvient pas
à expliquer et a recours à quelques adaptations empiriques très efficaces. De
son côté le domaine statistique prend quelques-unes de ses bases dans une
modélisation physique parfois extrêmement poussée. On peut pourtant s'avancer à
dire que le point de vue statistique prévoit mieux — par définition — les phénomènes
observés, mais que les "livres de recettes" (comme d'aucuns les
appellent) qu'il produit font "avancer la science" sur des voies dans
un certain sens moins nobles.
Le modèle de
transfert radiatif que nous avons élaboré [Prigent et al., 1988 (c et d) ;
Prigent-Benoit, 1988 ; Prigent & Abba, 1990] et qui est décrit dans cette
partie est directement inspiré du modèle STRANSAC construit au Laboratoire de
météorologie dynamique. La version rapide de STRANSAC, 4A (Automatized
Atmospheric Absorption Atlas), utilisée pour engendrer la banque TIGR, est
décrite par Scott & Chédin [1981]. Ecrit à l'origine pour l'infrarouge,
STRANSAC a été adapté aux micro-ondes par I. Jobard et enrichi par Millet
[1984] pour prendre en compte l'effet des nuages et de la pluie.
STRANSAC est
un modèle physique qui emprunte parfois quelques relations semi-empiriques à
H. J. Liebe...
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