Étude de l'atténuation du rayonnement solaire par le couvert de neige en Dronning Maud Land, Antarctique

Abstract

La pénétration du rayonnement dans la neige est un paramètre important à mesurer puisqu'elle nous renseigne sur l'énergie disponible pour le métamorphisme de la neige, la fonte interne, ainsi que sur les échanges photo-chimiques pouvant se produire dans le couvert nival. Pendant l'été austral 1999-2000, aux environs de la station finlandaise Aboa (73[degrés]S 13[degrés]W) en Dronning Maue Land (Antarctique), nous avons effectué des mesures de luminance ascendante dans trois différents milieux, pour l'intervalle spectral variant de 400 à 900 nm. Un total de 36 profils a été acquis, dont 21 dans la neige semi-infinie, 9 dans la neige peu profonde et 6 dans la glace bleue. Les coefficients d'extinction apparents de la neige semi-infinie et de la glace bleue sont calculés avec la loi de décroissance exponentielle. À 470 nm, on obtient un coefficient d'extinction apparent de 0.08 cm[indice supérieur -1] pour la neige semi-infinie et de 0.03 cm[indice supérieur -1] pour la glace bleue. Pour la neige peu profonde, on utilise une variante de cette loi, qui tient compte de la réflectance de la surface sous-jacente. Les luminances ascendantes ont été simulées pour 14 profils (neige semi-infinie) avec le modèle delta-Eddington. Les coefficients d'extinction apparents calculés avec les données terrain furent comparés à ceux calculés avec les données simulées. Les données sont comparées dans la région spectrale où l'absorption par les particules d'eau domine, soit entre 810 et 830 nm. De façon générale, les coefficients d'extinction apparents sont supérieurs aux valeurs attendues (déterminées par des simulations pour une taille optique correspondant, au rayon des grains observés). Le modèle delta-Eddington utilise des tables de Mie pour ses calculs. À partir des propriétés intrinsèques de la neige, nous avons calculé le coefficient d'extinction intrinsèque. Ces derniers sont beaucoup plus élevés que les coefficients d'extinction apparents. Pour la neige semi-infinie, nous avons vérifié l'effet de la taille des grains, du couvert nuageux et de l'angle solaire zénithal sur le coefficient d'extinction apparent. Nos résultats présentent des variations peu significatives.