OCÉAN ET ALTIMÉTRIE SPATIALE
Les satellites aItimétriques quadrillent les océansl’ altimétrie par satellite (voir la figure ci-contre) est aujourd’hui l’un des outils les plus précieux pour l’océanographie, complémentaire des observations hydrographiques in situ et des modèles de circulation océanique. Cette technique permet de mesurer avec une précision remarquable (environ deux centimètres pour une mesure instantanée) la hauteur des océans et ses variations avec le temps. En quelques jours seulement (la durée d’un cycle orbital), le satellite réalise un quadrillage complet de l’ensemble des océans. D’un cycle à l’autre,le satellite repasse au-dessus des mêmes régions océaniques. Il peu: ainsi détecter les variations temporelles de la hauteur des océans. Ceci permet de mieux connaître les courant marins et leurs variations, les marées océaniques, la hauteur des vagues et la vitesse du vent à la surface de la mer, et enfin les variations du niveau moyen de la mer et leur évolution au cours du temps.
L’altimétrie par satellite fonctionne aussi sur les eaux continentales, ce qui permet d’observer les variations du niveau des mers intérieures, des grands lacs continentaux et même des grands fleuves comme l’Amazone (voir page 108).
Depuis le début des années 1990, plusieurs satellites altimétriques,Topex-Poséidon (CNES-NASA . ERS-1 et ers-2 (Agence Spatiale Européenne, ase),jason-1 (cnes-nasa) et envisat (ase) observent en continu l’océan (la figure ci-dessous à gauche représente le satellite jasoN-1).Topex-Poséidon et son successeur JASON-1 ont les mêmes caractéristiques orbitales. De la même façon, ENVISAT est sur la même orbite que les satellites ERS. ENVISAT et ERS ont une couverture spatiale quatre fois plus dense que celle deTopex- Poséidon (représentée par la figure ci-dessous à droite) et de jason et survolent les régions des très hautes latitudes. En contrepartie,leur résolution temporelle (35 jours) est moins favorable que celle deTopex-Poséidon et de jason (10 jours).
Le radar altimètre à bord du satellite mesure la hauteur du satellite au-dessus de la surface de la mer. En combinant cette mesure à celle de l’altitude du satellite, on obtient la hauteur «instantanée» de la mer par rapport à l’ellipsoïde de référence (surface mathématique qui épouse au mieux la forme de la Terre). Cette mesure est répétée à intervalles de cinq-sept kilomètres le long des traces d’orbite au sol, donnant lieu à une couverture complète du domaine océanique. L’altimétrie permet ainsi de cartographier les ondulations de la surface instantanée de la mer.
Une partie de ce signal présente des variations spatio- temporelles et résulte des phénomènes océanographiques (marées, courants marins, effets dus au vent, effets de La pression atmosphérique, de la température de l’eau, etc.). La partie « permanente » du signal ne présente que des variations géographiques. Elle coïncide avec le géoïde et représente les variations de la gravité de la Terre