UTILISATION D’UNE MÉTHODE D'ÉTALONNAGE BASÉE SUR L'UTILISATION
DE SUREACES NATURELLES POUR LA CORRECTION DES EFFETS
ATMOSPHÉRIQUES SUR LES MESURES DE TEMPÉRATURE DE SURFACE DE
LA MER BALTIQUE
Irina A. BYCHKOVA
State Oceanographic Institute (SPO GOIN),
2a, 23 ligne, Saint-Petersbourg, 199026, RUSSIE
Tel: 7(812) 218-45-56; Fax: 7(812) 218-45-56
RÉSUMÉ
La température de surface de la mer Baltique a été déterminée à partir des mesures effectuées par le capteur
NOAA-AVHRR dans l'infrarouge thermique. Pour cela, une nouvelle méthode de correction des effets
atmosphériques a été mise au point. Elle consiste à utiliser les caractéristiques thermiques particulières des
grands lacs russes Ladoga et Onega. Ceux-ci durant le printemps hydrologique ont une température de surface de
leur partie centrale qui est pratiquement constante à cause du phénomène de thermobar et qui varie peu d'une
année à l'autre. L'utilisation de ces surfaces comme références de température permet ainsi d'effectuer rapidement
des corrections sans avoir besoin d'effectuer des mesures in situ. La seule limite à cette méthode est que son
utilisation n'est possible que durant le printemps hydrologique (avril-juillet).
MOTS CLÉS : Effets atmosphériques, Température de surface, NOAA-AVHRR, Mer Baltique.
INTRODUCTION
A partir de 1986 nous avons utilisé pour la détermination de la température de surface de la mer Baltique, un
étalonnage des mesures satellitaires dans l’infrarouge thermique s'appuyant sur des mesures effectuées sur un site
naturel. Les sites retenus pour le nord-ouest de la Russie, sont les zones à forte inertie thermique des lacs Ladoga
et Onega durant la période du printemps hydrologique (avril - Juillet). Durant cette période de l'année, la
température de la surface des lacs change très lentement, à cause du phénomène de thermobar. 1
1 - LE PHÉNOMÈNE DE THERMOBAR
Ce phénomène a été découvert par Forel au XIX e siècle (2). Le thermobar est connu comme étant la bande dont la
température correspond au maximum de densité de l'eau. Dans cette bande on observe une circulation verticale
jusqu'au fond du lac. Au printemps, la température de surface dans la zone côtière du lac, s'accroît plus vite que
dans les zones profondes. Avec le réchauffement la densité de l'eau s'accroît jusqu'à la température de 4°C
(maximum de densité). L'eau plus lourde descend vers le fond du lac et se mélange avec les couches inférieures
de manière permanente. C'est ainsi que se crée le thermobar qui se déplace vers la zone centrale du lac, plus
profonde (Figure 1). Ce phénomène dure tant que toute l'eau située au fond du lac, n'a pas atteint la température
de 4°C. Dans notre cas nous observons ce phénomène jusqu'au mois de juillet.
Le thermobar divise le lac en deux parties: la zone thermoinerte (TI) et la zone thermoactive (TA). Les
caractéristiques physiques et biologiques de masses d'eau dans les deux zones TI et TA, sont très différentes.
Ainsi, la zone TI du lac est-elle utilisée comme surface d'étalonnage pour les instruments spatiaux dans les
domaines infrarouge thermique et visible. Au cours de la saison, la température de surface dans une zone TI
change très peu. Elle est également stable d'une année à l'autre. Par exemple, d’après les mesures quotidiennes de
température de surface effectuées dans une zone TI durant la période 1957-1962, elle était de 2°C après un hiver
froid, et atteignait 2,7°C après un hiver doux, avec une moyenne de 2,3°C (2). Le 15 Juin, la température
moyenne était de 3,1°C et de 3,6°C le 1 er Juillet respectivement.
La zone thermoinerte offre donc la possibilité d'étalonner les instruments spatiaux. Dans l'avenir, s'il est
possible d'avoir une résolution spatiale du radiomètre de l'ordre de 100 m, nous pourrons alors utilisa- la bande
correspondant au thermobar et dont la température est constante et égale à 4°C. Le thermobar existe sur le lac
Ladoga durant 2,5 mois jusqu'en juillet. Sur le lac Onega, ce phénomène commence plus tard (environ 2
semaines) et disparaît également plus tard.
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