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Le radiomètre tri-fréquence Topex Microwave Radiometer (TMR)

Le radiomètre TMR est un instrument passif qui mesure l'émissivité naturelle de la surface de la mer (températures de brillance) à trois fréquences micro-ondes (18, 21 et 37 GHz).

Fonctions

Le radiomètre sert à déterminer le contenu en vapeur d'eau dans la troposphère afin de déterminer le délai induit par cette eau sur la propagation de l'onde radar de l'altimètre. Ses mesures peuvent également être utilisées directement pour l'étude de l'atmosphère, notamment les pluies.

Principe

Le TMR (50 kg en comptant la redondance partielle, 25 W) mesure l'émissivité de la surface de la mer en micro-ondes (température de brillance), et ce à trois fréquences(18, 21 et 37 GHz), afin de fournir le contenu en vapeur d'eau dans la troposphère sur le trajet de l'onde radar de l'altimètre. Le canal à 21 GHz est le principal pour la mesure de la vapeur d'eau. Les canaux à 18 et 37 GHz sont utilisés respectivement pour retirer les effets de la vitesse du vent et de la couverture nuageuse (contribution de l'eau liquide) sur la mesure de la vapeur d'eau. Les mesures sont combinées pour obtenir l'erreur sur la distance altimétrique due au retard causé par la vapeur d'eau, et pour obtenir la correction du sigma0 (coefficient de rétrodiffusion) pour l'absorption de l'eau liquide.

Principle

Le radiomètre TMR est un instrument passif qui reçoit les radiations naturelles émises par les océans aux fréquences de 18.7, 23.8 and 34 GHz. Ces radiations dépendent des vents de surface, de la température des océans, de la salinité, de leur absorption par la vapeur d'eau et les nuages et de multiples autres facteurs.

Pour déterminer très précisément le contenu en vapeur d'eau, il est nécessaire d'éliminer du signal reçu par le radiomètre, les contributions de la surface de la mer et des nuages. C'est pourquoi le TMR utilise différentes fréquences, chacune étant plus sensible à l'une ou l'autre de ces contributions.

Les fréquences 23.8 GHz et 34 GHz sont un compromis entre la taille de l'instrument (réflecteur), exigée pour couvrir un domaine horizontal à la surface de la Terre comparable au faisceau de l'altimètre, et la sensibilité maximum au changement de vapeur d'eau de l'atmosphère. La principale fréquence à 23.8 GHz mesure le contenu en vapeur d'eau, la fréquence à 34 GHz fournit la correction pour les nuages sans pluie et la fréquence à 18.7 GHz est très sensible aux variations de vent de surface. En combinant les mesures acquises à chaque fréquences, le contenu en vapeur d'eau peut être exprimé.

Plus d'information sur la description de l'instrument (site Nasa/JPL).

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