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Domaine 9
1.4 Houle et modélisation des états
de la mer
La caractérisation et la modélisation de l’état de
surface des océans sont un enjeu majeur pour la
sécurité de la navigation et les modèles de dérives
(AEM). L’étude de la surface des océans, soumise
aux deux phénomènes dominants en constante interaction
que sont la houle et la « mer du vent », nécessite
l’observation et la mesure des vagues (direction,
longueur d’onde, hauteur, période, réflexion/
réfraction/diffraction), et des modifications de leur
comportement en fonction de la bathymétrie et du
vent (paramétré par sa force, durée et longueur du
fetch). Données indispensables à la prévision météorologie
et à la cartographie, cela nécessite de
disposer d’une représentation physique et synthétique
de la surface de la mer à haute résolution.
La modélisation des états de mer (mesures houlographiques,
altimétrie spatiale, SAR et autres radars)
permet de caractériser la rugosité de la surface
marine, la couverture d’écume et la production
d’aérosols marins. Enfin, les interactions avec les
courants marins et l’effet direct du vent (qui contribue
aux évolutions en surface et en profondeur) sur
la surface de l’océan doivent être pris en compte, en
liaison avec la bathymétrie.
1.5 Océanographie biologique
L’océanographie biologique étudie les relations
entre communautés d’organismes et paramètres
physiques et chimiques du milieu environnant, en
liaison avec les propriétés de l’eau ou turbidité et
la bioluminescence. Les axes de recherche concerneront
donc l’étude de la chaîne de production primaire
dont l’évolution est largement fonction de
la dynamique océanique et qui peut influencer les
paramètres physiques ainsi que les propriétés optiques
et acoustiques des eaux. Un regard particulier
sera porté sur :
● les zones côtières influencées par la dynamique
des upwellings ;
● les interactions dynamique/production primaire
et l’évolution, du jour à la saison, de cette chaîne
primaire. Ceci nécessitera de pouvoir reconnaître,
par des mesures in situ, les organismes zoo et phytoplanctoniques,
et les conditions optimales de
leur développement (variabilité spatiotemporelle,
probabilité d’apparition, modèles). Au niveau satellitaire,
cette thématique est principalement reliée
à l’exploitation des mesures de « couleur de
l’eau », pour la définition des « fonds » de scènes.
2. ATMOSPHÈRE
L’atmosphère constituant une source de bruit pour
les données d’observation électromagnétique de la
surface terrestre et maritime (définition de « fond »),
l’interprétation de ces données nécessite l’application
de méthodes de correction appropriées. La
simulation du milieu atmosphérique (le nuage, son
environnement) et de la propagation dans ce milieu
(rayonnement, bruit de fond acoustique), par essence
hétérogène et lacunaire, est utile aux applications
de la défense, notamment pour :
● l’émission naturelle de fond à différentes fréquences
;
● la compréhension des processus dynamiques,
thermodynamiques et microphysiques déterminant
les propriétés radiatives de l’atmosphère
claire, des aérosols et des nuages ;
● les propriétés transmissives de l’environnement
atmosphérique (transfert radiatif à différentes fréquences
optiques) et la construction de schémas
d’inversion.
2.1 Phénomènes atmosphériques locaux et
systèmes précipitants
Les observations météorologiques locales in situ
doivent être renforcées, notamment pour des mesures
environnementales à différentes longueurs
d’ondes telles que mesure de l’albédo (bande visible
et PIR thermique), détermination des masses nuageuses
en journée (bande visible), localisation des
nuages épais (orages ou zones de fronts - bande
infrarouge thermique et micro-ondes) ou étude du
brouillard (émissivité 3.7 µm, modèle mésoéchelle).
Les recherches sur la reconnaissance de la nébulosité
(cycle formation/évolution/disparition, type et
composition en relation avec la chimie atmosphérique,
et les systèmes précipitants (nuages, milieux
complexes) feront l’objet d’une attention particulière,
leur analyse étant indispensable pour la détermination
des « fonds » de scène et par leur influence
sur la propagation (réflexion, réfraction, diffraction)
des rayonnements.
2.2 Impact(s) de l’environnement spatial
Avec le développement de la technologie spatiale et
des missions satellitaires, un nouvel axe de soutien
à la recherche est défini et concerne l’impact de l’environnement
spatial à la fois sur l’environnement du
système Terre (luminosité, interférences, etc.) mais
aussi sur les activités humaines telles que propagation
des ondes et communications, acquisition/
déviation de données, protection, développement
d’engins spatiaux habités et/ou de satellites et, en
corollaire, durée de vie des matériels exposés aux
radiations, etc. A l’inverse, des perturbations d’origine
humaine affectent également l’atmosphère
(principalement l’ionosphère) par de puissantes
émissions d’ondes dans les bandes VLF à UHF.
L’objectif de la thématique « Environnement spatial »
est donc de répondre à un questionnement de plus
en plus présent pour les activités de défense et qui
concerne l’influence et l’impact des rayonnements
et flux particulaires depuis l’espace sur les activités
humaines, qu’elles soient intra-atmosphère ou
dans le proche espace. Il s’agit de mieux connaître
et donc d’évaluer et de prévenir ces impacts sur les
moyens d’observation et de surveillance de la Terre,
thématique duale par excellence.
64 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012