Cession de chaleur solaire aux eaux côtières du golfe de Gascogne en été : étude par télédétection - article ; n°1 ; vol.116, pg 561-576

J. Cassanet

Description

Norois - Année 1982 - Volume 116 - Numéro 1 - Pages 561-576
La télédétection dans le domaine de l'infrarouge thermique permet d'accéder à la connaissance du champ de température superficielle de l'océan. Plusieurs scènes de bonne qualité acquises par le satellite HCMM en 1978, dans le cadre de la mission NASA AEM-A, ont révélé l'existence en plein été, d'étendues d'eau froide localisées à proximité des îles et des hauts-fonds qui bordent le littoral sud-armoricain. Ce phénomène est attribué aux puissants courants de marée côtiers qui, par leur action dans les eaux peu profondes, détruisent la thermocline saisonnière et créent des volumes d'eau bien homogénéisée du fond à la surface, plus froide que les eaux superficielles du large. Une corrélation établie entre les mesures satellitaires et des observations faites au cours de missions océanographiques traditionnelles confirme ce résultat.
Transfer of solar energy to coastal water, in the Gulf of Biscay in summertime : remote-sensing study.
HCMM digital products have been processed and five HCMM typical scenes of good quality have been studied because they revealed cold water areas near islands and shoals, in Summer, along the south Brittany shore. Tidal currents in shallow water destroy the seasonal thermocline and turbulence is responsible of these well-mixed cold water areas, separated from hot stratified offshore water by a transitional zone where thermal gradients are high. Satellite measurements are compatible with ground truth data analysis.
16 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

Sujets

• Sociologie, société et politique

Informations

• Publié par: NOROIS
• Publié le: 01 janvier 1982
• Nombre de lectures: 23
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

J. Cassanet
Cession de chaleur solaire aux eaux côtières du golfe de
Gascogne en été : étude par télédétection
In: Norois. N°116, 1982. pp. 561-576.
Résumé
La télédétection dans le domaine de l'infrarouge thermique permet d'accéder à la connaissance du champ de température
superficielle de l'océan. Plusieurs scènes de bonne qualité acquises par le satellite HCMM en 1978, dans le cadre de la mission
NASA AEM-A, ont révélé l'existence en plein été, d'étendues d'eau froide localisées à proximité des îles et des hauts-fonds qui
bordent le littoral sud-armoricain. Ce phénomène est attribué aux puissants courants de marée côtiers qui, par leur action dans
les eaux peu profondes, détruisent la thermocline saisonnière et créent des volumes d'eau bien homogénéisée du fond à la
surface, plus froide que les eaux superficielles du large. Une corrélation établie entre les mesures satellitaires et des
observations faites au cours de missions océanographiques traditionnelles confirme ce résultat.
Abstract
Transfer of solar energy to coastal water, in the Gulf of Biscay in summertime : remote-sensing study.
HCMM digital products have been processed and five HCMM typical scenes of good quality have been studied because they
revealed cold water areas near islands and shoals, in Summer, along the south Brittany shore. Tidal currents in shallow water
destroy the seasonal thermocline and turbulence is responsible of these well-mixed cold water areas, separated from hot
stratified offshore water by a transitional zone where thermal gradients are high. Satellite measurements are compatible with
ground truth data analysis.
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Cassanet J. Cession de chaleur solaire aux eaux côtières du golfe de Gascogne en été : étude par télédétection . In: Norois.
N°116, 1982. pp. 561-576.
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/noroi_0029-182X_1982_num_116_1_4072n° 116, Poitiers, octobre-décembre 1982. Norois,
Cession de chaleur solaire aux eaux
côtières du golfe de Gascogne en été :
étude par télédétection
par J. CASSANET
École Pratique des Hautes Études et École Normale Supérieure. Montrouge*
La cartographie automatique des données de télédétection satellitaire
dans la bande spectrale de l'infrarouge thermique permet d'accéder à la
connaissance du champ de température superficielle de l'océan. Nous avons
pu disposer pour cette étude d'enregistrements satellitaires HCMM acquis
au-dessus des côtes françaises de mai 1978 à février 1979. Le satellite
HCMM mis sur orbite par la NASA en avril 1978 présente la particularité
de survoler une même région à 12 heures d'intervalle (02 h et 14 h T.U.,
environ) tous les 16 jours. Il est équipé du radiomètre HCMR qui, balayant
au sol une bande de 700 km transversale au sens de progression du satellite,
peut y détecter les signaux électromagnétiques émis dans deux bandes
spectrales : de 0,5 |im. à 1,1 |im. dans le visible et de 10,5 |tm. à 12,5 |im.
dans l'infrarouge thermique. Les résolutions spatiale et thermique sont
respectivement de 500 m et 0,5 K. Ces performances, meilleures que celles
des satellites NOAA dont les données ont été couramment utilisées en
météorologie et en océanographie depuis une dizaine d'années, nous ont
permis d'observer des phénomènes de détail jusqu'alors mal révélés.
Nous avons plus particulièrement étudié les températures de surface des
eaux littorales de Belle Ile à l'île d'Yeu à partir de 21 scènes HCMM
de qualité satisfaisante. Au Laboratoire de Géographie de l'Ecole Normale
Supérieure, à Montrouge, nous avons appliqué à ces données un traitement
informatique de correction géométrique, mise à une échelle choisie, et
lissage, cette dernière opération ayant pour but d'éliminer les irrégularités
inhérentes au fonctionnement du détecteur et de la chaîne de transmission
des données (lignage, bruit de fond...).
Parmi cet ensemble de données, nous avons sélectionné cinq enregis
trements satellitaires correspondant à des situations hydrologiques variées
et révélant des constantes que nous décrirons et que nous tenterons d'inter
préter.
* Equipe de Recherches associée au CNRS n° 867. Responsable : F. Verger.
Travaux réalisés grâce aux moyens mis à disposition par le C.N.E.X.O. (contrat
80-6162) et le C.N.E.S. (convention 222).
Mots-clés : Eaux littorales. Estuaire de la Loire. Fronts thermiques. Golfe de Gascogne.
Satellite. Télédétection. Thermocline. Thermographie. J. CASSANET 562
I. — METEOROLOGIE, HYDROLOGIE ET ENREGISTREMENTS
SATELLITAIRES.
Météorologie :
Les cinq dates retenues, du début à la fin de l'été 1978 (fig. 1) corre
spondent à des situations météorologiques semblables dont les traits
principaux sont les suivants : zones de hautes pressions sur l'Atlantique
Nord, subissant une lente progression vers l'est ; vents faibles (vitesse
moyenne : 3,5 m/s ; vitesse maximum : 6 m/s) de secteur N.E. à E ;
températures nocturnes assez basses et températures diurnes élevées ;
bonne visibilité. On peut regretter ce manque de diversité dans les
situations météorologiques, mais il est un fait que l'acquisition des
données de télédétection est étroitement tributaire des conditions atmos
phériques, ce qui en limite l'échantillonnage dans les régions atlantiques.
V Enregistrement T('c)'
satellitaire
20 . Belle Ile ^
^5^§>\ —-lied Yeu 18 .
_t_ Pte de Chémoulin \\\ 16 .
14 .
\ 12 .
10 .
8 .
6 .
V*
4 -
2 .
Fig. stations 1. — météorologiques, Températures diurnes de janvier de l'air 1978 à (moyennes février 1979. mensuelles) en trois CESSION DE CHALEUR SOLAIRE AUX EAUX COTIERES 563
Hydrologie :
Ainsi qu'on peut le constater ci-dessous, les situations hydrologiques
correspondant aux cinq enregistrements sont variées.
10 juin Dates 19 août 31 août 15 sept. 28 oct.
Heure de
passage du 13 h 16 2 h 18 13 h 38 13 h 19 13 h 18
satellite
Coefficient
de marée 64 108 67 94 63
Heure de la
basse mer 13 h 00 22 h 27 8 h 57 8 h 49 7 h 39
à St-Nazaire
Heure de la
pleine mer 18 h 22 4 h 01 14 h 46 14 h 53 14 h 49
à St-Nazaire
3,5 m. 5,4 m. 4,9 m. 3,3 m. Marnage 3,6 m.
Aux différentes scènes, on peut associer :
— une marée de vives-eaux moyennes
— une de exceptionnelles
— trois marées moyennes parmi lesquelles on relève une situation de
basse mer et deux situations de fin de flot (1 h à 1 h 30 avant la
P.M.).
Dans cette région, les courants de marée, en relation avec la topographie
complexe des fonds, sont fort variables. Peu connus au large où différentes
études leur attribuent une vitesse comprise entre 0,5 et 1 nœud, ils se
renforcent à proximité du littoral et sont en général alternatifs, sauf dans
les baies. Ils atteignent 1 à 2 nœuds entre l'île d'Yeu et l'île de Noirmoutier,
2 à 3 nœuds à l'ouest de la presqu'île de Quiberon, et 3 à 4 nœuds dans le
passage de la Teignouse, au sud de la presqu'île de Quiberon. Le rapport
de ces vitesses entre marées de vives-eaux et marées de mortes-eaux
varie de 1,6 à 2. En ce qui concerne le débit de la Loire, mis à part le
10 juin où il fut égal à 806 ra^/s, valeur proche du module longue période
de 825 m3/s, il s'est établi à moins de 350 m3/s pour les 4 autres scènes,
c'est-à-dire qu'il fut très faible.
II. — CHAMP DE TEMPERATURE SUPERFICIELLE DE L'OCEAN :
MISE EN EVIDENCE D'EAUX FROIDES COTIERES.
Scènes du 10 juin 1978 et du 15 septembre 1978 (fig. 2 et 5) :
On ne peut manquer d'être frappé par la similitude de formes et de
dimensions des nappes d'eaux les plus froides repérées par le satellite
en cette région pour ces deux dates, et c'est la raison pour laquelle nous
en effectuons une présentation commune. Il faut toutefois prendre garde
au fait que pour la scène du 10 juin, 12 niveaux radiométriques, soit 4,3° C
séparent les températures extrêmes alors que le 15 septembre, 2,5° C
seulement (soit 7 niveaux radiométriques) séparent les eaux les plus J. CASSANET 564