Implementation of a satellite-based prognostic daily surface albedo depending on soil wetness : impact study in SURFEX modelling platform over France
Liu, Siliang
Développement d'un albédo de surface journalier dépendant de l'humidité du sol : étude d'impact dans la plateforme de modélisation SURFEX sur la France
L'objectif de la thèse est de développer un albédo de surface journalier pronostique dans les modèles météorologiques et d'évaluer son impact pour le bilan d'énergie et l'hydrologie dans la plate-forme de modélisation SURFEX sur le domaine France. En premier lieu, un albédo climatologique est à ce jour considéré dans SURFEX. Il est analysé dans cette étude par rapport aux albédos quotidiens de SEVIRI et MODIS dont ce dernier est obtenu à partir d'une méthode originale que l'on valide. Ensuite, une méthode est développée pour obtenir des albédos du sol et de la végétation de façon séparée à la fois statiquement, donc sur une base climatologique, puis dynamiquement en s'appuyant sur plusieurs années de données du satellite MODIS. Une fois réglé l'albédo du sol journalier, il est recherché une calibration avec l'humidité du sol nu à l'aide des données du réseau de stations sol SMOSMANIA du sud-ouest de la France. Il est montré que l'on peut prédire l'évolution de l'albédo de surface, par comparaison avec les observations spatiales avec l'humidité seule dans la limite d'une végétation faiblement couvrante. Cet albédo simulé est complété par celui de la végétation seule à partir d'une paramétrisation simplifiée du code de transfert radiatif PROSAIL. L'approche théorique est validée avec les données du site de Majadas pour lequel on montre que l'on sait simuler le cycle d'évolution de l'albédo total avec prise en compte de la chlorophylle au niveau de la feuille. En dernier lieu, il a été réalisé une étude d'impact du nouveau albédo évolutif sur le bilan d'énergie et l'hydrologie dans SURFEX sur la France. Il est aussi mis en place une assimilation de l'albédo conjointement avec l'indice foliaire et l'humidité superficielle, ce qui a des effets positifs pour le cas des végétations qui ne sont pas trop denses.
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