Rôle des précipitations dans l'interaction ondes atmosphère dans la bande 10-50 GHz - Archive ouverte HAL Access content directly
Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2010

Rôle des précipitations dans l'interaction ondes atmosphère dans la bande 10-50 GHz

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1
Laurent Barthès
  • Function : Author
  • PersonId : 968696

Abstract

In the troposphere, the microwave electromagnetic radiation interacts with matter according to three processes: absorption by gas molecules and water, scattering due to the deflection of the waves by hydrometeors, and the emission of a natural radiation. My work has a common basis for these processes of interaction of electromagnetic waves with the atmosphere, and relates to two distinct areas: Earth-satellite telecommunications and small scales studies of precipitations. I will present measurement campaigns and modeling works performed in relation with the development of new Fade Mitigation Techniques for Earth – satellite telecommunications. In this context I will show the interest to use rain microphysics properties to improve frequency scaling models. A model of short term prediction of rain attenuation level and its volatility in Earth-to-Satellite links will be also presented. This model uses a statistical model based on GARCH model which is able to well represents periods of high volatility and is particular well designed to model rain variability. Finally, multifractal properties of rain will be presented within the framework of universal multifractals.
Les ondes électromagnétiques dans le domaine des micros ondes interagissent avec l'atmosphère terrestre suivant des processus d'absorption, de diffusion et d'émission. Les hydrométéores et notamment la pluie contribuent largement à ces interactions. Dans le domaine des télécommunications, ces phénomènes sont en général néfastes et il convient de les compenser. A contrario en télédétection ils permettent de caractériser le milieu. Les travaux présentés comportent plusieurs volets liés aux précipitations à petites échelles: - la mesure des précipitations aux moyens de diverses techniques (radiomètre micro ondes, liaisons radio point à point, mesure ponctuelle au sol). - Les travaux de modélisation, notamment dans le cadre de la mise au point de nouvelles techniques de lutte contre les affaiblissements (Fade Mitigation Technique). Les originalités de ces travaux reposent d'une part sur la prise en compte de la microphysique de la pluie dans les modèles et d'autre part dans l'utilisation de méthodes statistiques développées originellement dans le domaine de la finance : modélisations statistiques du type TARIMA GARCH, qui s'attachent, plutôt que de prévoir le comportement moyen du processus, à prévoir la variabilité et donc le risque d'un comportement extrême. - La modélisation des propriétés d’invariance d’échelle des précipitations dans un contexte multifractal et les problèmes liés à l’alternance pluie – non pluie dans l’estimation des paramètres.
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Dates and versions

tel-01591115 , version 1 (20-09-2017)

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  • HAL Id : tel-01591115 , version 1

Cite

Laurent Barthès. Rôle des précipitations dans l'interaction ondes atmosphère dans la bande 10-50 GHz . Météorologie. Université Versailles Saint Quentin en Yvelines, 2010. ⟨tel-01591115⟩
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