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Université Pierre et Marie Curie, École des Mines de Paris & École Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts (2011)

Spatialisation des précipitations et des aérosols en Méditerranée à l’aide du produit satellitaire TRMM-3B42

SARRAND Baptiste

Titre : Spatialisation des précipitations et des aérosols en Méditerranée à l’aide du produit satellitaire TRMM-3B42

Auteur : SARRAND Baptiste

Grade : Master 2 Sciences de l’Univers, Environnement, Ecologie Parcours Hydrologie-Hydrogéologie 2011

Université : Université Pierre et Marie Curie, École des Mines de Paris & École Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts

Descriptif
L’objectif de cette étude est d’évaluer le produit satellitaire global de précipitations TRMM3B42 disponible sur la dernière décennie compte tenu de son intérêt pour l’estimation du bilan des précipitations en mer et des apports atmosphériques de poussières désertiques à l’écosystème marin. L’évaluation détaillée décrite dans ce rapport s’inscrit dans la suite de l’étude préliminaire menée par Dhouioui (2010) en élargissant significativement le nombre de données utilisées (passage de 2 à 10 ans de données, et de 24 à 273 stations de comparaison) et en approfondissant la méthodologie et les premières conclusions. Une étude climatologique des données TRMM-3B42 incluant le bilan des retombées en mer sur les différents sousbassins méditerranéens et la Mer Noire a également été menée et a fait l’objet d’une communication internationale (Dulac et al., 2011) (voir annexe). Elle n’est pas reprise dans ce rapport et fera l’objet d’une annexe rédigée après la soutenance pendant une petite prolongation du stage.

Résumé
This report presents a detailed evaluation of the Tropical Rainfall Measuring Mission satellite-derived precipitation product TRMM-3B42 in the Mediterranean region using rain gauge observations. This is done in view of using the product for two Mediterranean research applications which are missing in situ observations : assessing the precipitation term of the hydrological budget of the basin, and the extent of atmospheric deposition of Saharan dust to the sea surface, which has positive effects on the quantities of nutrients available for the marine ecosystem. The climatological study that has also been performed with the precipitation product during the training period is not presented here but a corresponding poster presentation is annexed (Dulac et al., HyMeX International Workshop, 2011). The TRMM-3B42 dataset has a resolution of 0.25 deg and 3 h. The product results from a unique combination of space-borne radar, passive microwave and infrared observations. Version 6 data from March 2000 to Feb 2011 (140 Go) are used. The rain gauge dataset is composed by daily amount of 273 stations around the Mediterranean. The satellite data are compared to observations at daily, monthly and annual time scales, and both in terms of precipitation amounts and precipitation occurrences. The comparison between the satellite estimates and the rain gauge observations confirms conclusions of the previous study of Dhouioui (2010) that used a limited set of data : estimates are often underestimated (68% of daily amounts) compared to observations. But the correlation between estimation and observation improves during the considered period (29% of rainy days are detected by TRMM-3B42 in 2006 and 42% in 2010). This new study shows that the product misses many light rains. It turns out that the TRMM detection threshold is very high in Europe, principally near many coasts where the surface stations used for the evaluation are seated : 1.9% of pixels have no precipitation • 3 mm 3 h-1 in our Mediterranean window for the whole year 2002. This seems to be the cause for a lower performance of TRMM-3B42 in Corsica and Italy. The product performs better when the time scale is monthly or yearly and it also shows some improvement along the decade. TRMM estimates appear better on average when the weather is stormy. For example the percent of success cases to rain detection is 17% in winter and 48% in summer with more thunderstorms. This is probably the reason why the product performs better during the sub-set of days with Saharan dusts than on average.

Version intégrale

Page publiée le 27 janvier 2017