Chapitre I
Généralités sur le niveau de la mer
39
Historique et définition :
L’altimétrie satellitaire radar a vraiment connu ses débuts1 le 28 juin 1978 avec le
lancement du satellite Seasat (Seasat-A), développé par le JPL2 (Jet Propulsion
Laboratory, NASA). Le but de cette première mission était non seulement de démontrer la
possibilité d’observer les océans -au travers notamment de la mesure de leur hauteur,
température de surface et hauteur des vagues- depuis l’espace à une altitude de 800km,
mais également de définir les besoins pour les futures missions opérationnelles de suivi des
océans.
Depuis, de nombreuses missions - à composante altimétrique ou dédiées - ont vu le
jour, Nous pouvons citer les missions ERS-1 et ERS-2, GeoSAT, GFO, Topex/Poseidon,
Jason-1, Jason-2 et ENVISAT. (Bercher, 2008).
Principe de l’altimétrie radar par satellite :
La mesure du niveau de la mer par un altimètre radar embarqué sur satellite repose
sur le même principe que ceux des marégraphes à sonde aérienne ; un radar altimètre
embarqué à bord d’un satellite émet un signal à très haute fréquence (plus de 1700
impulsions par seconde) à la verticale de celui-ci en direction du sol et reçoit en retour
l’écho réfléchi par la surface de la mer. L’analyse de l’écho permet d’extraire une mesure
très précise du trajet aller-retour entre le satellite et la surface de la mer, mais aussi de la
hauteur des vagues et de la vitesse du vent. (Rami, 2012). Ce temps est ensuite transformé
en distance par simple multiplication avec la vitesse de la lumière, vitesse à laquelle se
propagent les ondes électromagnétiques émises. En moyennant sur une seconde les
distances estimées, on obtient une mesure très précise de la distance satellite-océan
(Holthuijsen, 2007, in Bouldja et Rami, 2012).
L’analyse de l’écho permette de calculer avec une grande précision le temps de trajet
aller-retour entre le satellite et la surface de la mer, mais aussi la hauteur de vagues et la
vitesse du vent. L’objectif essentiel est de mesurer le niveau de la mer par rapport à une
référence terrestre. (Cazenave,et Nerem, 2004).
En réalité donc, les mesures altimétriques ne sont pas le produit d’un simple
instrument, mais le résultat d’un système de mesure complexe constitué de quatre
composantes principales :
Généralités sur le niveau de la mer
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Historique et définition :
L’altimétrie satellitaire radar a vraiment connu ses débuts1 le 28 juin 1978 avec le
lancement du satellite Seasat (Seasat-A), développé par le JPL2 (Jet Propulsion
Laboratory, NASA). Le but de cette première mission était non seulement de démontrer la
possibilité d’observer les océans -au travers notamment de la mesure de leur hauteur,
température de surface et hauteur des vagues- depuis l’espace à une altitude de 800km,
mais également de définir les besoins pour les futures missions opérationnelles de suivi des
océans.
Depuis, de nombreuses missions - à composante altimétrique ou dédiées - ont vu le
jour, Nous pouvons citer les missions ERS-1 et ERS-2, GeoSAT, GFO, Topex/Poseidon,
Jason-1, Jason-2 et ENVISAT. (Bercher, 2008).
Principe de l’altimétrie radar par satellite :
La mesure du niveau de la mer par un altimètre radar embarqué sur satellite repose
sur le même principe que ceux des marégraphes à sonde aérienne ; un radar altimètre
embarqué à bord d’un satellite émet un signal à très haute fréquence (plus de 1700
impulsions par seconde) à la verticale de celui-ci en direction du sol et reçoit en retour
l’écho réfléchi par la surface de la mer. L’analyse de l’écho permet d’extraire une mesure
très précise du trajet aller-retour entre le satellite et la surface de la mer, mais aussi de la
hauteur des vagues et de la vitesse du vent. (Rami, 2012). Ce temps est ensuite transformé
en distance par simple multiplication avec la vitesse de la lumière, vitesse à laquelle se
propagent les ondes électromagnétiques émises. En moyennant sur une seconde les
distances estimées, on obtient une mesure très précise de la distance satellite-océan
(Holthuijsen, 2007, in Bouldja et Rami, 2012).
L’analyse de l’écho permette de calculer avec une grande précision le temps de trajet
aller-retour entre le satellite et la surface de la mer, mais aussi la hauteur de vagues et la
vitesse du vent. L’objectif essentiel est de mesurer le niveau de la mer par rapport à une
référence terrestre. (Cazenave,et Nerem, 2004).
En réalité donc, les mesures altimétriques ne sont pas le produit d’un simple
instrument, mais le résultat d’un système de mesure complexe constitué de quatre
composantes principales :