par gravimétrie spatiale GRACE

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Transcription de la présentation:

par gravimétrie spatiale GRACE Hydrologie globale par gravimétrie spatiale GRACE G. RAMILLIEN Equipe Géophysique Océanographie Hydrologie Spatiales (GOHS), LEGOS, Toulouse Octobre 2004

Variations spatio-temporelles des masses d’eau à la surface de la Terre Surfaces continentales : Humidité du sol, eaux souterraines et couverture neigeuse Océanographie physique : Redistribution des masses océaniques Evolution de la masse totale (eustatisme)

Distribution globale des stations SW (source: Robock et al., 2000)

Trends in Land Water Storage (1981-1998)

Hydrologie globale & Geodynamique • Variations inter-annuelles de l’aplatissement de la Terre (J2) et autres coefficients du géo-potentiel… • Mouvements saisonniers/inter-annuels crustaux (effets de charge) • Déplacements saisonniers/inter-annuels du géo-centre • Rotation de la Terre et mouvements du pôle • Contribution “eustatique” aux variations du niveau de la mer

Gravity Recovery & Climate Experiment

Dérive temporelle (« trend ») (période 05/2002 - 05/2004) Amplitude saisonnière (période 05/2002 - 05/2004) Degré max. = 10-15, résolution ~2000 km

Analyse en EOF des cartes résiduelles Composantes spatiales Composantes temporelles

STEP 1 STEP 2 Global Models : Inversion for « De-correlation » Atmosphere : ECMWF(79-93), NCEP(79-96) Oceans : POCM(79-97),ORCA(92-99), MIT(85-96), ECCO assimilation (1993 -…) Soil moisture & Snow cover : LaD(81-98),GSWP(87-88),Huang(79-98) Observed monthly mean variations of the geoid A priori uncertainties of Models and GRACE obs. Inversion for « De-correlation » (Generalized least-squares matrix solving) STEP 1 Maps of geoid anomaly for each hydrological contribution Atmosphere Oceans Soil moisture Snow cover Predictive filtering of the spherical coefficients + compensation (elastic Earth’s response to surface loads) STEP 2 Distribution of the water masses at the surface of the Earth

2003 2004 2002 Feb Mar Apr/May Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar

measured by Topex/Poseidon & Jason-1: 2.8 +/- 0.4 mm/year SEA LEVEL RISE measured by Topex/Poseidon & Jason-1: 2.8 +/- 0.4 mm/year

ESL ESL

Conclusion • Développement et application d’une méthode inverse pour séparer les contributions fluides des géoïdes mensuels de GRACE • Extraction de séries temporelles de paramètres hydrologiques par combinaison de différents type de données (ex. modèles globaux) • Mesure directe de bilans de masse d’eau au cours du temps : échanges globaux de masses fluides --- cycle externe de l’eau ---