Calcul Des Épaisseurs Optiques - Tenum CALITOO Manuel D'utilisation

Octobre 2020
4.1 Calcul des épaisseurs optiques
Loi de Beer-Lambert appliquée à l'atmosphère
I = I ⋅exp −m
0
I : intensité de la lumière solaire hors atmosphère
0
I : lumière reçue au sol
λ est la longueur d'onde de la lumière
τ
a : coefficient de transparence des aérosols
τ
g
: coefficient de transparence des gaz (CO
τ
: coefficient de transparence du dioxyde d'azote (pollution)
NO2
τ
: coefficient de transparence de la vapeur d'eau
w
τ
: coefficient de transparence de l'ozone
O3
τ
r
: coefficient de la diffusion Rayleigh
m : coefficient de la masse d'air traversée par la lumière (chemin optique)
1
m=
sin 
Dans le cas des mesures d'aérosols, l'équation sera simplifiée en considérant
que l'épaisseur optique atmosphérique totale dépend uniquement de la
dissipation de la lumière par les molécules (Rayleigh) par les molécules d'Ozone
(O ) et par les aérosols. Nous distinguerons donc la contribution "naturelle"
3
(moléculaire) et "contaminante" (aérosols + autres).
Les contributions dues à l'ozone (et peut-être d'autres gaz absorbants sous
certaines conditions) et les aérosols peuvent être séparées après la mesure, soit
en utilisant des données climatologiques et des valeurs moyennes d'ozone
dépendant de la latitude par exemple, soit en utilisant des mesures réelles total
de la colonne d'air avec le temps et lieu de la collecte des données. Les
instruments montés sur satellite tels que le Total Ozone Mapping Spectrometer
(TOMS) fournissent ce type de données.
(4) http://ozoneaq.gsfc.nasa.gov
L'équation [1] devient :
Nous cherchons a déterminer
Le coefficient
mesurée au point d'observation par celle mesurée au niveau de la surface de la
mer : p/p et donc :
0
p
τ =a ⋅
r R
p
0
Le coefficient
rouge. Dans le bleu, ce coefficient est nul.
 
a g NO2
avec θ l'angle de la position du Soleil avec l'horizon
I (λ)= I (λ)⋅exp(−m( τ
0
τ
a.
τ
r
est proportionnel au rapport de pression atmosphérique
τ
o
,
est fournit par le LOA pour les longueurs d'onde verte et
3
   
[1]
w O3 r
et O )
2 2
+ τ + τ ))
a r O3
67
(4)