Généralités
diffusion de Mie
1
à cause de sa grande taille par rapport aux longueurs d’onde du visible.
Les zooplanctons qui broutent le phytoplancton ont une échelle de taille entre 100 µm à 200
mm.
La concentration relative de ces organismes dépend de leur taille, où les grands organismes sont moins
fréquents que les petits. Les concentrations des organismes avec un diamètre entre 30 nm et 100 µm
sont calculées par une loi inverse de puissance-quatre dépendant du diamètre (Stramski et Kiefer,
1991). Cette relation est vérifiée à plus grande échelle, de sorte que même si l'océan contient des
poissons et des mammifères marins d'une taille caractéristique entre 0,1 à 100 m, ils sont si rarement
présents, qu’ils n'affectent pas la diffusion ou l'absorption dans les échelles d'observation des satellites.
La matière organique non-vivante ressemble en taille au phytoplancton. À cause de la rapide
oxydation des pigments photosynthétiques, les particules organiques perdent leurs caractéristiques de
propriétés d’absorption de la Chl-a. Les particules inorganiques sont constituées de sables fins, de
poussières minérales, d'argile et d'oxydes métalliques, elles ont une échelle allant de beaucoup moins
de 1 µm à environ 10 µm.
L’importance de ces propriétés d’absorption et de diffusion en télédétection, montre que la radiance
qui sort de l’eau L w ( λ) dépend directement de la réflectance de télédétection. La réécriture de la Rrs
(λ) à partir de l’équation 3 en prenant en compte l’absorption ‘a’ et la diffusion ‘b’ à partir des matières
en suspension et dissoutes s’écrit comme suit :
Rrs ( λ )=
G b bT ( λ)
a T (λ)
Éq. 3
où G est une constante qui dépend du champ de l’énergie incidente. Le T en indice des coefficients
d’absorption et de rétrodiffusion signifie qu'ils prennent en compte les matières en suspension et
dissoute, de sorte que bbT est le coefficient de diffusion totale (Éq. 4), et le aT le coefficient
d’absorption totale (Éq. 7).
La raison d’introduire bb(λ) est qu’en combinaison avec a(λ), elle conduit à un modèle
conceptuellement simple pour Rrs (λ) (Éq. 3). Dans la colonne d’eau, les processus radiatifs sont dans
un premier ordre un équilibre entre l'absorption et la diffusion. Si le photon descendant est absorbé, il
ne peut pas être diffusé, mais si le photon est rétrodiffusé par la matière en suspension ou les
molécules d’eau, il devient ascendant (Mobley, 1994). Le modèle le plus simple de ce processus
suppose que Rrs (λ) est directement proportionnel à bb et inversement proportionnel à a, puisque dans
le cas d'une rétrodiffusion importante et d’une faible absorption, une forte remontée d’irradiance est
1 Diffusion de Mie : interaction entre un rayonnement et l’atmosphère intervenant lorsque le rayonnement a une longueur d’onde
sensiblement identique au diamètre moyen des molécules ou particules rencontrées. C’est le cas dans la partie visible du spectre avec
les particules en suspension dans l’atmosphère (nuages, pollutions… ).
32
diffusion de Mie
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à cause de sa grande taille par rapport aux longueurs d’onde du visible.
Les zooplanctons qui broutent le phytoplancton ont une échelle de taille entre 100 µm à 200
mm.
La concentration relative de ces organismes dépend de leur taille, où les grands organismes sont moins
fréquents que les petits. Les concentrations des organismes avec un diamètre entre 30 nm et 100 µm
sont calculées par une loi inverse de puissance-quatre dépendant du diamètre (Stramski et Kiefer,
1991). Cette relation est vérifiée à plus grande échelle, de sorte que même si l'océan contient des
poissons et des mammifères marins d'une taille caractéristique entre 0,1 à 100 m, ils sont si rarement
présents, qu’ils n'affectent pas la diffusion ou l'absorption dans les échelles d'observation des satellites.
La matière organique non-vivante ressemble en taille au phytoplancton. À cause de la rapide
oxydation des pigments photosynthétiques, les particules organiques perdent leurs caractéristiques de
propriétés d’absorption de la Chl-a. Les particules inorganiques sont constituées de sables fins, de
poussières minérales, d'argile et d'oxydes métalliques, elles ont une échelle allant de beaucoup moins
de 1 µm à environ 10 µm.
L’importance de ces propriétés d’absorption et de diffusion en télédétection, montre que la radiance
qui sort de l’eau L w ( λ) dépend directement de la réflectance de télédétection. La réécriture de la Rrs
(λ) à partir de l’équation 3 en prenant en compte l’absorption ‘a’ et la diffusion ‘b’ à partir des matières
en suspension et dissoutes s’écrit comme suit :
Rrs ( λ )=
G b bT ( λ)
a T (λ)
Éq. 3
où G est une constante qui dépend du champ de l’énergie incidente. Le T en indice des coefficients
d’absorption et de rétrodiffusion signifie qu'ils prennent en compte les matières en suspension et
dissoute, de sorte que bbT est le coefficient de diffusion totale (Éq. 4), et le aT le coefficient
d’absorption totale (Éq. 7).
La raison d’introduire bb(λ) est qu’en combinaison avec a(λ), elle conduit à un modèle
conceptuellement simple pour Rrs (λ) (Éq. 3). Dans la colonne d’eau, les processus radiatifs sont dans
un premier ordre un équilibre entre l'absorption et la diffusion. Si le photon descendant est absorbé, il
ne peut pas être diffusé, mais si le photon est rétrodiffusé par la matière en suspension ou les
molécules d’eau, il devient ascendant (Mobley, 1994). Le modèle le plus simple de ce processus
suppose que Rrs (λ) est directement proportionnel à bb et inversement proportionnel à a, puisque dans
le cas d'une rétrodiffusion importante et d’une faible absorption, une forte remontée d’irradiance est
1 Diffusion de Mie : interaction entre un rayonnement et l’atmosphère intervenant lorsque le rayonnement a une longueur d’onde
sensiblement identique au diamètre moyen des molécules ou particules rencontrées. C’est le cas dans la partie visible du spectre avec
les particules en suspension dans l’atmosphère (nuages, pollutions… ).
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