Nouvelles mesures d’épaisseur de la neige sur la banquise par altimétrie spatiale

Le lancement du satellite CryoSat-2, en 2010, a permis d’observer avec précision l’épaisseur de la glace de mer en mesurant la fraction de la glace de mer au-dessus du niveau de la mer, le franc-bord. Mais à cause du poids qu’exerce la neige sur la glace de mer, la connaissance de son épaisseur est indispensable pour convertir les francs-bords en épaisseur de glace de mer. L’épaisseur de la neige reste encore toutefois mal connue. Une étude récente, pilotée par les chercheurs du laboratoire d’études géophysiques et océanographiques spatiales (LEGOS) montre que les mesures altimétriques des satellites SARAL et CryoSat-2 peuvent être combinées pour évaluer l’épaisseur de la neige sur la banquise à l’échelle globale.

Ils ont calculé l’épaisseur de neige à partir de la différence de pénétration entre les mesures radar en bande Ku de l’altimètre Siral de CryoSat-2 (13,5 GHz), en supposant qu’elles sont réfléchies près de l’interface neige/glace, et celles en bande Ka de l’altimètre AltiKa de la mission Saral (35,7 GHz), en supposant qu’elles sont réfléchies à l’interface air/neige. En suivant cette méthodologie, un produit d’épaisseur de neige a pu être développé au niveau des deux pôles. La précision de ces données a été évaluée par des comparaisons, en Arctique, avec des données de bouées et des mesures aéroportées, révélant des écarts moyens de seulement quelques centimètres. Ces nouvelles mesures d’épaisseurs de neige ont conduit à réduire les précédentes estimations moyennes de l’épaisseur de la glace de mer d’environ 30 cm. Ce résultat suggère que la plupart des estimations actuelles d’épaisseur de la banquise surestiment significativement les volumes réels de glace de mer. L’étude souligne que l’incertitude moyenne de l’épaisseur de banquise, due uniquement à l’épaisseur de neige, est d’environ 20 cm et peut atteindre jusqu’à 77 cm.

Cristal, la prochaine mission Copernicus, embarquera simultanément un altimètre en bande Ka et un altimètre en bande Ku, permettant de mesurer simultanément le franc-bord de la glace et l’épaisseur de neige. Par ailleurs, son orbite couvrira complètement l’Arctique, ce qui n’est le cas ni de Saral, ni de CryoSat-2.

Référence :

Garnier F., Fleury S. et al., Advances in altimetric snow depth estimates using bi-frequency SARAL and CryoSat-2 Ka–Ku measurements – The Cryosphere – https://doi.org/10.5194/tc-15-5483-2021

Contacts :

  • Florent Garnier, LEGOS, florent.garnier@legos.obs-mip.fr
  • Sara Fleury, LEGOS, sara.fleury@legos.obs-mip.fr

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