SMOS + Hydro model

Contacts :

ahmad.albitar@cesbio.cnes.fr,
sat-kumar.tomer@cesbio.cnes.fr
hans.lievens@ugent.be


Description :

Ce modèle couplé consiste en un modèle hydrologique qui assimile de façon optimale les données issues de la mission SMOS, nous utilisons les données d’humidité du sol et de température de brillance.

Il a pour objectif de quantifier l’apport de l’utilisation des données d’humidité du sol issues de la mission SMOS dans la gestion de l’eau, principalement pour le suivi des inondations sur des grands bassins.

Ce modèle est associé au projet "SMOS+Hydro" financé par l’ESA dans le cadre de la mission SMOS. Le modèle s’adresse à la communauté des chercheurs en hydrologie spatiale et n’a pas pour vocation de fournir un outil opérationnel au gestionnaire pour le moment.

Les produits issus de ce modèle s’adressent aux gestionnaires de grand bassin ainsi qu'aux services de gestion de l’eau à l’échelle régional. Ils peuvent également être utilisés pour les études des tendances de sécheresse dans certaines régions de notre planète.

Sites d’études :

Deux grands bassins hydrologiques sont étudié dans ce projet au travers du modèle SMOS+Hydro :

  • .Le bassin du Upper-Mississsippi aux Etat-Unis
  • et le basin du Murray Darling en Australie.

Le bassin du Upper-mississippi se trouve dans une région humide avec un gradient de precipitation nord sud et le bassin du Murray Darling Se trouvant dans une région semi-aride avec un gradient Est-Ouest.

Description du modèle :

Le modèle SMOS+Hydro est développé principalement par l’Université de Ghent (Belgique) et le CESBIO . Il consiste dans le couplage d’un modèle eco-hydrologique "Variable Infiltration Capacity (VIC)
Macroscale Hydrologic Model
" avec un modèle de routage dans les rivières .

Les sorties de ces modèles sont utilisées par la plateforme de modélisation Community Microwave Emission Model (CMEM) qui combine des modèles de transfert radiative adaptés à l’observation microonde des surface continentaux.

Un modèle de transfert radiatif permet de modéliser ce qu’observe le satellite (température de brillance, visibilité) à partir des paramètres physiques qui décrivent une surface (humidité du sol, température du sol). Le modèle de surface utilisé dans CMEM est L-band Microwave Emission of the Biosphere (L-MEB). Notons que LMEB est également le modèle de base utilisé pour l’inversion des données d’humiditédu sol à partir des observations satellites réalisées par SMOS.

Pendant les simulations, des méthodes mathématiques permettant une insertion (utilisation) optimale des données de télédetection dans la modélisation sont utilisées. Ces méthode sont appelé méthode d’assimilation et sont aujourd’hui utilisées de façon intensive par les services météo. Ils sont à la base des amélioration des prévisions météorologique par l’information satellitaire. Par exemple, dans le cadre de ce projet nous utilisons la méthode de Filtre de Kalman d’ensemble.