Programme
Doctorat en télédétection, Physique de la télédétection
Directeurs de recherche
Alain Royer et Ghislain Picard
Domaine de recherche
Caractérisation du manteau neigeux arctique et suivi climatique par télédétection micro-onde
L’évolution du système climatique observée ces dernières décennies implique des changements du couvert nival global. Les régions de haute latitudes nord connaissent un réchauffement plus intense que les autres régions du globe, phénomène appelé amplification arctique. Ces changements de couvert nival sont bien étudiés en terme de répartition et de persistance du manteau neigeux mais les évolutions des propriétés physiques de la neige sont moins connues.
Pourtant, ces évolutions peuvent avoir un impact important sur les écosystèmes et les sociétés. Le manteau neigeux arctique présentent des problématiques spécifiques. La structure typique du manteau arctique comprend à sa base une épaisseur de givre de profondeur de faible densité et en surface de la neige plus dense (dépassant 450 kg m -3 en terme de densité), formée par les fortes vitesses de vent. Les milieux arctiques sont difficile d’accès car éloignées
et présentant des conditions climatiques rudes. Il est donc compliqué d’y relever des données tant météorologiques que sur le manteau neigeux. Dans ces conditions, comment simuler de façon plus représentative les évolutions spatiales et temporelles des manteaux neigeux polaires ? C’est à cette problématique que ce doctorat essaiera de répondre à travers différents objectifs dont le principal est d’analyser l’évolution du couvert nival, en particulier de la densité de surface, de la région arctique en lien avec la variabilité climatique. Dans un premier temps en travaillant sur la modélisation du manteau neigeux, en améliorant l’estimation des propriétés physiques via la mise en place
d’une chaîne de modélisation de l’évolution du manteau neigeux utilisant les données de la réanalyse météorologique ERA-Interim et le modèle d’évolution du manteau neigeux SURFEX-Crocus. Les modèles d’évolution du manteau neigeux
peinent à reproduire la structure typique du manteau arctique car les processus physiques en oeuvre ne sont pas les même que ceux présent dans les domaines subarctique ou alpins où ces modèles ont été développés à l’origine. Des modifications ont été apportées au modèle SURFEX-Crocus pour simuler la structure du manteau neigeux arctique de façon plus représentative de la réalité. Les données collectées par l’équipe GRIMP de l’Université de Sherbrooke permettront de valider ponctuellement les simulations ainsi réalisées. Le couplage des simulations du manteau neigeux avec le modèle de transfert radiatif SMRT permettra également une validation spatiale et temporelle grâce aux observations satellites micro-onde. Un objectif de cette étude est d’ensuite réaliser une analyse climatique ciblant l’étude des évolutions temporelles et spatiales du manteau arctique en lien avec le changement climatique.