Selon la saison et la région, les points de rattachement peuvent changer (FigureIII.2). Il y a des discussions récurrentes dans la communauté sur l’utilisation de points de ratta-chement régionaux ou saisonniers et les méthodes opérationnelles ont tendance à mettre à jour dynamiquement les points de rattachement dans l’algorithme pour tenir compte des changements de la glace de mer et des conditions océaniques, dans l’espace et le temps.
Fig. III.6 Comparaison des erreurs théoriques d’inversion de la SIC pour diffé-rents points de rattachement (et leurs covariances) calculées en changeant l’ins-trument, la saison et / ou l’emplacement. En lignes pleines, la combinaison des canaux 6 et 10 GHz et en lignes pointillées, la combinaison des canaux 18 et 36 GHz.
de rattachement ainsi que de leur variabilité (StD et/ou covariance en fonction de la fréquence). Les points de rattachement ne représentent pas seulement les 0% et 100% de SIC, ils affectent aussi directement le calcul des jacobiens (Equation (III.3). La covariance des points de rattachement a surtout une incidence sur l’erreur d’inversion de la SIC.
La Figure III.6 montre l’erreur théorique d’inversion de la SIC en fonction de la SIC pour les combinaisons 6+10 GHz et 18+36 GHz et pour différents points de rattachement qui ont été calculés en utilisant différents instruments (AMSR2 ou AMSR-E), saisons (hiver ou été) ou lieux (hémisphères nord ou sud). Les changements dans les points de rattachement et leurs covariances affectent essentiellement l’erreur pour les SICs élevées (avec des différences allant jusqu’à 4% pour 100% de SIC). Les erreurs sont plus faibles pour les points de rattachement de la saison hivernale, car l’état de la glace de mer est plus stable en hiver. De même, pendant l’été, l’estimation de la SIC dans l’hémisphère sud montre moins d’erreurs en raison de la plus faible variabilité de la glace de mer dans cet hémisphère. En utilisant les points de rattachement calculés avec les observations AMSR-E et AMSR2, les résultats sont différents, ce qui peut être dû à l’étalonnage des instruments et/ou à la variabilité interannuelle de la glace de mer et des conditions océaniques entre les périodes AMSR-E et AMSR2.
Pour quantifier l’impact du point de rattachement sur l’estimation et vérifier le calcul de l’erreur théorique d’inversion, l’algorithme (Equation (III.1)) est appliqué aux TBs du RRDP, pour différentes sélections de points de rattachement. À 100% de SIC dans le RRDP (ou un sous-ensemble de celui-ci), l’inversion de la SIC doit fournir des résultats moyens à 100% avec une StD égale à l’erreur théorique calculée dans la Figure III.6.
Ce test est effectué en utilisant différents sous-ensembles des données RRDP : 1) pour calculer les points de rattachement et leurs covariances, et 2) pour appliquer l’algorithme d’inversion. La FigureIII.7illustre la distribution de la SIC estimée avec notre algorithme en utilisant différents points de rattachement appliqués à différents sous-ensembles du RRDP. Le Tableau III.3 montre les résultats en termes de valeurs moyennes et de StDs de la distribution de la SIC estimée à 100%.
Premièrement, on observe que la combinaison 6+10 GHz est peu sensible au choix du point de rattachement et donc à la saison et à l’hémisphère. La moyenne de la distribu-tion est centrée proche de 100% et la largeur des histogrammes est plutôt étroite (voir aussi les nombres correspondants dans le Tableau III.3). Cela signifie que l’algorithme basse fréquence est robuste aux changements de saisons et d’hémisphères et ne nécessite pas de modification dynamique des points de rattachement. Les résultats sont également similaires pour AMSR-E et AMSR2. Pendant l’été, les résultats sont légèrement moins bons, mais il est spécifié dans le RRDP que la SIC à 100% n’est pas garantie pour cette saison.
Deuxièmement, comme prévu, la combinaison 18+36 GHz est plus affectée par les changements de saison et d’hémisphère, en raison de la plus grande variabilité des signa-tures radiométriques sur la glace de mer et l’océan à ces fréquences. Les changements dans les points de rattachement peuvent induire des biais dans l’estimation de la SIC jusqu’à ∼8%, avec des StDs correspondantes allant jusqu’à ∼9% de SIC.
Il est à noter que les StDs de la SIC estimée (Tableau III.3) sont égales aux erreurs théoriques d’inversion prévues avec le schéma d’estimation optimale (Figure III.6). Cela prouve la cohérence de la méthodologie développée ici.
Table III.3 – Résultats de la restitution de la SIC illustrés en Figure III.7, en termes de moyenne (%) et de StD (%) pour la combinaison des canaux 6 et 10 GHz, et 18 et 36 GHz.
Combinaisons Moyenne (%) ± StD (%) de la SIC restituée
et en utilisant les données AMSR2 sur 100% de SIC
points de rattachement nord nord sud sud
globales hiver été hiver été
6 + 10 GHz
AMSR2 100±4.8 100±2.8 98±6.6 100±2.8 101±3.4
AMSRE 99±5.2 100±2.7 98±7.2 99±3.2 101±4.2
AMSR2 nord hiver 99±5.2 100±2.5 98±7.3 99±3.1 101±4.2
AMSR2 nord été 100±4.9 100±3.5 99±6.4 101±3.3 103±3.7
AMSR2 sud hiver 100±5.0 101±2.8 99±7.1 100±2.6 101±3.8
AMSR2 sud été 99±5.2 99±3.9 98±7.1 99±3.7 100±3.3
18 + 36 GHz
AMSR2 99±6.8 98±4.0 97±8.5 97±4.4 104±6.1
AMSRE 102±7.1 101±4.0 100±9.1 100±4.2 107±9.2
AMSR2 nord hiver 101±7.4 100±3.7 98±9.1 99±3.9 106±7.0
AMSR2 nord été 100±6.9 100±4.3 98±8.2 99±4.6 105±6.6
AMSR2 sud hiver 101±7.6 101±3.8 99±9.3 100±3.9 107±7.3
Fig. III.7 Résultat de la restitution de la SIC appliquée aux données du RRDP AMSR2 SIC1 en utilisant la totalité de la base de données (à gauche), les don-nées pour l’hiver uniquement (au milieu) et les dondon-nées pour l’été uniquement (à droite). Les résultats sont affichés pour différents points de rattachement cal-culés en changeant l’instrument ou la saison (dans différentes couleurs). Deux combinaisons de canaux sont testées, les canaux 6 et 10 GHz (en haut) et les canaux 18 et 36 GHz (en bas).