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Remote Sensing of Sea Surface Salinity From CAROLS L-Band Radiometer in the Gulf of Biscay
Martin A., Boutin J., Hauser D., Reverdin G., Pardé M., Zribi M., Fanise P., Chanut J., Lazure P., Tenerelli J. et al
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 50, 5 (2012) 1703 - 1715 - http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00674077
Articles dans des revues avec comité de lecture
Planète et Univers/Sciences de la Terre/Océanographie
Physique/Physique/Physique Atmosphérique et Océanique
Remote Sensing of Sea Surface Salinity From CAROLS L-Band Radiometer in the Gulf of Biscay
Adrien Martin 1, Jacqueline Boutin 1, Danièle Hauser 2, 3, 4, Gilles Reverdin 1, Mickaël Pardé 2, 3, Mehrez Zribi 5, Pascal Fanise 2, 3, Jérôme Chanut 6, Pascal Lazure 7, J. Tenerelli 8, Nicolas Reul 7
1 :  Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Institut de recherche pour le développement [IRD] – INSU – CNRS : UMR7159 – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI – Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN)
case 100 4 place jussieu 75252 PARIS CEDEX 05
2 :  Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS)
CNRS : UMR8190 – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI – Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ) – INSU
3 :  Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL)
CNRS : FR636 – Institut de recherche pour le développement [IRD] – CEA – CNES – INSU – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI – Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ) – École normale supérieure [ENS] - Paris
4 Place Jussieu 75252 PARIS CEDEX 05
4 :  Université Versailles Saint-Quentin en Yvelines (UVSQ)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
5 :  Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO)
CNRS : UMR5126 – Institut de recherche pour le développement [IRD] – CNES – Observatoire Midi-Pyrénées – INSU – Université Paul Sabatier (UPS) - Toulouse III
bpi 2801 18 Av Edouard Belin 31401 TOULOUSE CEDEX 4
6 :  Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels (LEGI)
CNRS : UMR5519 – Université Joseph Fourier - Grenoble I – Institut polytechnique de Grenoble (Grenoble INP)
1025 Rue de la piscine - BP 53 38041 GRENOBLE CEDEX 9
7 :  Institut Français de Recherche et d'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
8 :  National Institute of Marine Research (cls)
A renewal of interest for the radiometric L-band Sea Surface Salinity (SSS) remote sensing appeared in the 1990s and led to the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) satellite launched in November 2009 and to the Aquarius mission (launched in June 2011). However, due to low signal to noise ratio, retrieving SSS from L-band radiometry is very challenging. In order to validate and improve L-band radiative transfer model and salinity retrieval method used in SMOS data processing, the Cooperative Airborne Radiometer for Ocean and Land Studies (CAROLS) was developed. We analyze here a coastal flight (20 May 2009), in the Gulf of Biscay, characterized by strong SSS gradients (28 to 35 pss-78). Extensive in-situ measurements were gathered along the plane track. Brightness temperature $(T_{b})$ integrated over 800 ms correlates well with simulated $T_{b}$ (correlation coefficients between 0.80 and 0.96; standard deviations of the difference of 0.2 K). Over the whole flight, the standard deviation of the difference between CAROLS and in-situ SSS is about 0.3 pss-78 more accurate than SSS fields derived from coastal numerical model or objective analysis. In the northern part of the flight, CAROLS and in-situ SSS agree. In the southern part, the best agreement is found when using only V-polarization measured at 30$^{circ}$ incidence angle or when using a multiparameter retrieval assuming large error on $T_{b}$ (suggesting the presence of biases on H-polarization). When compared to high-resolution model SSS, the CAROLS SSS underlines the high SSS temporal variability in river plume and on continental shelf border, and the importance of using realistic river run-offs for modeling coastal SSS.

IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
Publisher Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
ISSN 0196-2892 
1703 - 1715