Etude du lien entre l’albédo, le bilan de masse annuel et l’altitude de la ligne d’équilibre des glaciers alpins à partir d’images satellites MODIS

Titre : Etude du lien entre l’albédo, le bilan de masse annuel et l’altitude de la ligne d’équilibre des glaciers alpins à partir d’images satellites MODIS

Laboratoire de rattachement : LGGE

Encadrant1 : Antoine Rabatel

Téléphone : 04.76.82.42.71

Encadrant2 : Marie Dumont (CEN)

Mots clés : albédo, glaciers des Alpes, imageur multispectral MODIS .

Contexte et objectifs de la mission de stage :

L’albédo, fraction de rayonnement réfléchi dans le spectre solaire, est un facteur déterminant du bilan d’énergie de surface d’un glacier tempéré. Sa valeur est donc très fortement liée au bilan de masse du glacier. Des études préliminaires ont montré qu’il existe une très forte corrélation entre la valeur minimale au cours de l’année de l’albédo moyen de l’ensemble d’un glacier et le bilan de masse annuel de ce même glacier. La cause physique de cette forte corrélation est liée au fait que cet albédo minimal moyen de l’ensemble du glacier constitue un très bon indicateur des étendues respectives de la zone d’accumulation et de la zone d’ablation. Cette relation est donc de même nature que celle entre le bilan de masse et l’altitude de la ligne d’équilibre (Rabatel et al., 2005).

Une méthode a été développée au cours de la thèse de M. Dumont (Dumont, 2010 ; Dumont et al., 2011) pour déterminer l’albédo des glaciers avec une résolution spatiale de 250 m à partir des données de l’imageur multispectral MODIS (Sirguey et al., 2009). Cette méthode a été appliquée à 10 ans d’images MODIS (2000-2010) sur les glaciers de Saint Sorlin (Massif des Grandes Rousses), Argentière (Massif du Mont Blanc), Gébroulaz (Massif de la Vanoise) et Blanc (Massif des Ecrins) qui font l’objet de mesures de bilan de masse de terrain. Cette application montre des coefficients de détermination linéaire élevés entre le bilan de masse annuel et l’albédo minimal moyen, ce qui permet de considérer l’albédo minimal moyen comme un très bon indicateur du bilan de masse annuel.

Les objectifs de ce stage sont donc :
–  d’appliquer cette méthode sur la période 2000-2011 à une quarantaine de glaciers des Alpes françaises pour lesquelles l’altitude de ligne de neige pour chaque année a été mesurée par télédétection spatiale. Ceci permettra de comparer les résultats obtenus à partir des deux méthodes.
–  d’étudier la relation albédo minimal moyen - bilan de masse annuel - ligne de neige pour ces glaciers.
–  d’étudier l’influence des paramètres morpho-topographiques du glacier (aire des zones d’accumulation et ablation, orientation…) sur la relation albédo - bilan de masse.

Dans l’hypothèse, où l’on parviendrait à relier les coefficients de la régression aux paramètres morpho-topographiques du glacier, cette méthode permettrait d’estimer le bilan de masse d’un glacier dans des zones où les mesures au sol ne sont pas disponibles.

Prérequis : anglais, programmation (Matlab), SIG (type : ARCGIS, Géomatica ou autre)