Vers Une Meilleure Assimilation Des Observations Satellitaires Infrarouges Par Le Couplage Des Modèles Météorologique Et Chimique

Le sondeur infrarouge hyperspectral IASI (Interferometre Atmospherique de Sondage Infrarouge) est l'instrument qui fournit le plus d'observations satellitaires au modele de Prevision Numerique du Temps (PNT) ARPEGE (Action de Recherche Petite Echelle Grande Echelle) a Meteo-France. Ce capteur a ete developpe conjointement entre le CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) et EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) et est embarque a bord des satellites defilants Metop-A, B et C. L'assimilation de ces observations requiert l'utilisation d'un Modele de Transfert Radiatif (MTR) qui s'appelle RTTOV a Meteo-France. Ce dernier utilise une connaissance a priori de l'etat thermodynamique et chimique de l'atmosphere le plus probable pour simuler les observations IASI. A Meteo-France, les champs d'ebauche thermodynamiques proviennent d'une prevision a courte echeance fournie par ARPEGE. Les ebauches de la composition chimique de l'atmosphere sont issues d'un unique profil vertical de reference pour chaque espece chimique fourni par RTTOV. Cette approximation a un impact important sur la qualite des simulations et l'utilisation des observations satellitaires infrarouges pour la PNT. Les Modeles de Chimie Transport (MCT) sont capables de fournir des previsions de la composition chimique de l'atmosphere. A Meteo-France, ce MCT s'appelle MOCAGE. Ce travail de these propose une methode permettant une meilleure assimilation des observations satellitaires infrarouges par un couplage des modeles meteorologique et chimique. La premiere partie du travail consiste a evaluer la sensibilite des observations infrarouges a la chimie atmospherique. Pour cela nous avons participe a la campagne de mesure APOGEE (Atmospheric Profiles Of GreenhousE gasEs) qui nous a permis de mesurer des profils in situ de CO2, CH4 et O3. Ces donnees ont ete utilisees a la fois pour valider la qualite de nos simulations et comme donnees de verification pour evaluer les previsions de composition chimique atmospherique issus de MCT. Nous avons par la suite encadre deux stagiaires de Master 1 pour realiser une climatologie evolutive de CO2 afin d'ameliorer l'utilisation des observations satellitaires infrarouges. De ces etudes, il ressort que la qualite des simulations depend de la precision de l'ebauche chimique utilisee et que le constituant chimique ayant l'impact le plus important sur les simulations est l'ozone. La suite du travail de these s'est donc articulee autour de l'ozone. Une premiere etape a consiste a preparer l'assimilation de canaux IASI sensibles a l'ozone. [...]